DE2846076C2 - - Google Patents
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- F24F13/02—Ducting arrangements
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F15D—FLUID DYNAMICS, i.e. METHODS OR MEANS FOR INFLUENCING THE FLOW OF GASES OR LIQUIDS
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Description
Die Erfindung betrifft eine einstellbare Ablenkvor
richtung für einen Fluidstrom, insbesondere einen
Luftstrom einer mit einem Gebläse versehenen
Lüftungs- und Klimaanlage, mit einem Fluidauslaß und
einer darin angeordneten, stufenlos schwenkbaren Ab
lenkeinrichtung zum Lenken des Fluidstromes, wobei
die Ablenkeinrichtung zwischen zwei Endstellungen
zwecks gleichmäßiger Verteilung des Fluides hin- und
herschwenkbar oder je nach Betriebszustand wahlweise
in eine obere oder untere Endstellung bringbar ist.
Aus der DE-OS 26 50 809 ist bereits eine Ablenkvor
richtung für strömende Medien, insbesondere für
einen Luftstrom in einer Heizungs- und Klimaanlage
bekannt, bei der zur gleichmäßigeren Luftverteilung
der Luftstrom von links nach rechts und zurück ge
schwenkt wird. Außerdem wird beim Kühlbetrieb der
Anlage der Luftstrom unter die Decke des zu beheizen
den Raumes und bei Heizbetrieb auf den Boden ge
blasen, um eine gleichmäßige Temperaturverteilung zu
gewährleisten. Diese bekannte Ablenkvorrichtung ent
hält zwei Ablenkeinheiten, und zwar zum einen für
die Ablenkung in seitlicher Richtung und zum anderen
zum Ablenken nach oben oder nach unten. Solche Ab
lenkvorrichtungen sind in verschiedensten Arten all
gemein bekannt.
Außerdem ist aus der DE-PS 12 39 456 eine Ventila
tionsvorrichtung bekannt, die in Maueröffnungen von
Gebäuden einsetzbar ist. Eine Regelklappe innerhalb
der Ventilationsvorrichtung öffnet die Ventilations
öffnung abhängig von der Temperatur der Außenluft
oder Innenluft, um die Ventilationsöffnung abhängig
von der gemessenen Temperatur zu öffnen oder zu
schließen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ein
stellbare Ablenkvorrichtung zu schaffen, die ab
hängig von der Temperatur des durchströmenden Fluid
stromes eine vielseitige Steuerung der Ablenkvor
richtung zur Erzielung optimaler Umgebungsbedingun
gen zuläßt.
Diese Aufgabe wird bei einer Ablenkvorrichtung der
eingangs genannten Art gelöst durch folgende Merk
male:
- a. im Fluidauslaß ist ein Temperaturfühler ange ordnet,
- b. als Ablenkeinrichtung ist eine mit einer Antriebs einrichtung koppelbare oder von dieser trennbare Ablenklamelle vorgesehen,
- c. die Ablenklamelle ist wahlweise
- c.1. in Abhängigkeit vom Meßergebnis des Tempera turfühlers bei zu niedriger Temperatur des Fluidstromes automatisch mittels der An triebseinrichtung aus einer normalen Arbeits richtung in eine Nebenrichtung verstellbar oder
- c.2. mittels der Antriebseinrichtung zwischen der Arbeitsrichtung und der Nebenrichtung in Form einer hin- und hergehenden automati schen Schwingbewegung betätigbar oder c.3. von der Antriebseinrichtung abkuppelbar und im abgekuppelten Zustand mittels eines ersten Betätigungsgliedes manuell betätigbar.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den
Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Aus
führungsbeispieles unter Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 eine schematische Prinzipdarstellung für
eine einstellbare Ablenkvorrichtung;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer ein
fachen Ablenkvorrichtung;
Fig. 3 eine Seitenansicht einer Antriebsein
richtung für die Ablenkeinrichtung nach
Fig. 2;
Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Einbau-Klima
anlage, die mit der erfindungsgemäßen Ab
lenkvorrichtung ausgestattet ist;
Fig. 5 eine perspektivische Außenansicht der Ein
baueinheit nach Fig. 4;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer Aus
führungsform einer Antriebseinrichtung
für die erfindungsgemäße Ablenkvor
richtung;
Fig. 7 einen Längsschnitt durch die Antriebsein
richtung nach Fig. 6;
Fig. 8 ein Schaltbild für die Steuerung der An
triebseinrichtung nach den Fig. 6 und 7;
und
Fig. 9 eine Darstellung zur Erläuterung von End
schaltern für die Einrichtung nach den
Fig. 6 bis 8.
In Fig. 1 ist schematisch dargestellt, wie ein einen
physikalischen Parameter messender Detektor 16 über
eine Antriebseinrichtung 17 und eine Koppeleinheit
18 eine Ablenklamelle 8 verstellt. Fig. 2 zeigt das
Beispiel einer Ablenkvorrichtung U, wobei eine Ab
lenklamelle 8 nur schematisch dargestellt ist; diese
kann an sich von beliebiger Form sein. Die Enden
einer Welle 9, auf der die Ablenklamelle 8 gelagert
ist, sind durch Stirnplatten 12 und 13 drehbar hin
durchgeführt. Das Ende 9′ der Welle 9 in der Nähe
der Stirnplatte 13 ist mit einem Stoppelement 9′′
versehen, das auf ihr befestigt ist und verhindert,
daß die Welle 9 und damit die Ablenklamelle 8 in
axialer Richtung bewegt werden kann, während das
andere Ende der Welle 9 im Bereich der Stirnplatte
12 einen Nocken 19 trägt.
Der Nocken 19 weist eine geneigte Schrägfläche 12
auf, die sich im wesentlichen spiralig in axialer
Richtung zur Welle 9 erstreckt und mit ihren ent
gegengesetzten Enden
Anschlagflächen 20′ und 20′′ bildet.
Die Länge der Schrägfläche 20 gemessen zwischen den An
schlagflächen 20′ und 20′′, entspricht dem Winkel, um den
die Ablenklamelle 8 um die Längsachse der Welle 9 gedreht
werden kann.
Ein Balg 21 ist in seinem Inneren über ein Verbindungs
rohr 23 mit einem Fühler 22 gekoppelt und innen mit einem
sich in der Wärme ausdehnenden Stoff gefüllt, der entweder
eine Flüssigkeit oder ein Gas sein kann. An dem von dem
Verbindungsrohr 23 entfernten Ende des Balges 21 erstreckt
sich eine Schieberstange 24 und endet im Kontakt mit der
Schrägfläche 20 an der Nocke 19. Der Fühler 22 kann an
einer beliebigen geeigneten Stelle angebracht werden,
an der eine Veränderung des physikalischen Parameters
festgestellt werden kann, mit dem eine automatische Ab
lenkung bewerkstelligt werden soll.
Fig. 3 zeigt die Einzelheiten der Antriebseinrichtung gemäß
Fig. 2. Wie man erkennt, ist um die Welle 9 zwischen der
Stirnplatte 12 und der Nocke 19 eine Torsionsfeder 25
angeordnet, deren gegenüberliegende Enden mit der
Stirnplatte 12 bzw. der Nocke 19 fest verbunden sind.
Die Torsionsfeder 25 belastet die Nocke 19 mit einer Vor
spannung in einer Richtung gegen den Balg 21, wobei die
Schrägfläche 20 ihrerseits die Schieberstange 24 unter
einem vorgegebenen Druck hält. Diese Torsionsfeder 25
dient zur Drehung der Nocke 19 in Rückwärtsrichtung in
ihre Ausgangsstellung, wenn und nachdem die Nocke 19 in
entgegengesetzter Richtung gegen die Torsionsfeder 25 in
noch zu beschreibender Weise gedreht worden ist.
Der Balg 21 wird von einer stationären Halteplatte 26
getragen.
Fig. 4 zeigt ein Einbau-Klimagerät 40
vom Wärmepumpentyp, das mit der allgemein mit U bezeich
neten Ablenkvorrichtung gemäß Fig. 1 bis 3 aus
gerüstet ist.
Die in Fig. 4 gezeigte Klima
anlage 40 ist an einer einen zu konditionierenden Raum um
schließenden Wand befestigt, und zwar in der Nähe der
Decke. Die Einheit 40 weist einen Wärmetauscher 41,
ein Gebläse 42, einen Fluidauslaß 32, eine Führungslei
tung 33 zwischen Wärmetauscher 41 und Ablenkvorrich
tung sowie einen Stabilisierer 34 auf, wie an sich bekannt.
Eine Abtropfschale 35 nimmt kondensierte und vom Wärme
tauscher 41 herabfallende Flüssigkeit auf; ferner ist
ein Filter 36 vorgesehen, das Gehäuse ist mit 37 bezeich
net, welches vorn mit einem Frontgrill 38 verschlossen ist
und in dem Frontgrill 38 eine Ansaugöffnung 39 aufweist.
In dem Fluidauslaß 32 besitzt die Ablenkvorrich
tung mehrere Ablenklamellen 43 zur Ablenkung des
Fluidstromes, der durch den Fluidauslaß zwischen den
Führungswänden 10 und 11 in eine linke und rechte Rich
tung bei Vorderansicht der Einheit 40 strömt.
Die Einheit 40 ist in Fig. 5 noch einmal per
spektivisch gezeigt. Es wird jetzt ihr Betriebsverhalten erläutert.
Zunächst wird gemäß Fig. 1 vom Detektor 16 ein Signal
erzeugt, das der Antriebseinheit 17 zugeführt wird, welche
daraufhin einen Antrieb über die Kopplung 18 auf die Ab
lenklamelle 8 einwirken läßt, welche im Sinne einer auto
matischen Mediumablenkung rotiert.
Je nach Art des Parameters, dessen Veränderung vom Detek
tor 16 festgestellt werden soll, sind verschiedene Arten
von Detektoren zur Verwendung möglich. Beispielsweise
kann der Detektor 16 zur Feststellung der Temperatur ein
Bimetallstreifen sein, eine thermisch sich ausdehnende
Flüssigkeit, ein thermisch sich ausdehnendes Gas, ein
thermisch sich ausdehnender Feststoff, ein Thermistor
oder ein Posistor sein. Wenn der Parameter die Luftfeuchte
ist, dann kann der Detektor 16 ein Feuchtigkeitsfühler
sein. Wenn der Parameter etwa die Luftgeschwindigkeit ist,
kann der Detektor 16 ein druckempfindlicher Fühler sein.
Die Antriebseinheit kann ein bimetallisches Material,
ein Balg, eine elektromagnetische Einheit (Spule mit
Anker) oder ein Elektromotor sein. Die Verwendung eines
Bimetalls ist jedoch insofern vorteilhaft, daß es auch
als Detektor für die Feststellung der Parameterveränderung
dienen kann.
Wenn man annimmt, daß die Ablenklamelle 8 wie in Fig. 2
gezeigt eingestellt ist, in welcher Stellung der
Fluidstrom aus der Düse nach oben längs der Führungswand 10
und an ihr anhaftend strömt, und daß an einer Stelle die
Temperatur ansteigt, zu welcher der Fluidstrom gerichtet
werden soll, dann stellt der Fühler 22 die erhöhte Tempe
ratur fest, und das thermisch sich ausdehnende Material
expandiert demzufolge. Der Balg 21 expandiert also.
Wie man am besten aus Fig. 3 erkennt, bewegt sich die
Schubstange 24 bei sich in der erwähnten Weise ausdehnen
dem Balg 21 nach außen in eine Richtung, die von der
stationären Trägerplatte 26 wegweist, wodurch der Nocken
19 in eine Richtung dreht und bezüglich der Welle 9
in axialer Richtung nicht beaufschlagt wird. Dies ist wegen
der Anlage des freien Endes der Schubstange 24 an die
Schrägfläche 20 möglich. Wenn der Balg 21 sich in der
erwähnten Weise ausdehnt, wirkt eine Lastkraft P1 auf die
Nocke 19 durch die Schubstange 24, die die Schrägfläche 20
rutschfähig kontaktiert. Da die Reibungskraft zwischen der
Schubstange 24 und der Schrägfläche 20 kleiner ist als
die Vektorkomponente P2 der Lastkraft P1, die parallel
zum Anstieg der Schrägfläche 20 wirkt, und da ferner die
durch die Torsionsfeder 25 auf den Nocken im Sinne
einer Rückstellung auf die Ausgangslage wirkende Kraft
kleiner ist als die Vektorkomponente P3 der Kraft P1,
die in Umfangsrichtung der Nocke 19 wirkt, kann der
Nocken 19 sich gegen die Torsionsfeder 25 verdrehen.
Daher wird deutlich, daß der Rotationswinkel der
Nocke 19 und damit der Ablenklamelle 8 der Verschiebung
der Schubstange 24 entspricht, die sie aufgrund der Aus
dehnung des Balgs 21 erleidet.
Wenn die Temperatur an der Stelle, an die der Fluidstrom
gerichtet werden soll, danach absinkt, sinkt die Temperatur
des Fühlers 22 entsprechend ab, und das thermisch sich
ausdehnende Material zieht sich wieder zusammen. Daher
zieht sich der Balg 21 zusammen und die Schubstange 24
wird bei der in Fig. 3 gewählten Darstellung nach rechts
verschoben. Wenn die Schubstange 24 sich nach rechts in
der erwähnten Weise verschiebt, wird die Nocke 19 und
damit die Ablenklamelle 8 nach rückwärts in Richtung auf
ihre Ausgangsstellung unter Wirkung der Torsionsfeder 25
verdreht.
Aus der vorstehenden Erläuterung sieht man, daß die Ablenk
lamelle in Abhängigkeit der vom Fühler 22 festgestellten
Temperaturveränderung mit dieser verdreht wird, wobei der
aus der Ablenkvorrichtung und aus dem Fluidauslaß 32
austretende Fluidstrom zwischen einer horizon
talen Richtung und einer vertikalen Richtung abgelenkt
werden kann.
Wenn die erfindungsgemäße Ablenkvorrichtung als ein
Bauteil im Fluidauslaß 32
eines Einbau-Klimageräts verwendet wird, ist, da die Größe der
Temperaturveränderung klein ist, die Verschiebung der
Schubstange 24 entsprechend der Ausdehnung oder Kontraktion
des Balgs 21 entsprechend klein. Da jedoch bei der er
findungsgemäßen Ablenkvorrichtung eine nur geringe
Verdrehung der Ablenklamelle 8 zur Erzeugung eines relativ
großen Ablenkwinkels für den Fluidstrom ausreicht, kann
die erfindungsgemäße Ablenkvorrichtung wirksam und
mit Vorteil als Bauteil in eine Klimaanlage eingebaut
werden.
Man bemerke, daß die Anschlagflächen 20′ und 20′′ an den je
weiligen Enden der Schrägfläche 20 so angeordnet sind,
daß die Strömungsrate des aus der Ablenkvorrichtung
ausströmenden Fluidstromes nicht unter einen vorgege
benen Wert abfällt, selbst wenn die Ablenklamelle 8 so
weit gedreht worden ist, daß die längs der Schrägfläche 20
gleitende Schubstange 24 gegen eine der beiden Anschlag-
oder Begrenzungsflächen 20′ und 20′′ anliegt.
In Fig. 4 ist die Einbau-Klimaanlage 40
so dargestellt, daß sie den Fluidauslaß 32 der
Ablenkeinheit U (Fig. 2) enthält. In dem
in Fig. 4 dargestellten Beispiel ist der Fühler 22 so
positioniert, daß er eine Temperaturveränderung des in
eine Vorratskammer einströmenden Fluidstromes feststellt,
die durch die Wände 2 und 3 und die Stirnplatten 12 und 13
(Fig. 2) definiert ist. Daher ist deutlich, daß während
der automatischen Fluidablenkung die Ablenklamelle 8,
wie erörtert, gedreht werden kann, und zwar in Abhängig
keit von den Temperaturveränderungen des Fluidstroms,
der durch den Fluidauslaß 32 in den zu kondi
tionierenden Raum abgegeben werden soll.
Jedoch kann der Fühler 22 auch an jeder beliebigen anderen
Stelle aufgestellt werden, beispielsweise auf der Abstrom
seite des Wärmetauschers 41 in dem zu konditionierenden
Raum, oder an einer Außenraumstelle, je nach den Absich
ten des Benutzers.
Während des Wärmepumpen-Betriebs der Klimaanlage wird
Luft aus dem zu konditionierenden Raum in die
Einheit in einer durch Pfeil G angedeuteten Richtung
durch die Ansaugöffnung 39 und an einem Filter 36 vorbei
angesaugt und strömt durch den Wärmetauscher 41, wo
die angesaugte Luft in an sich bekannter Weise unter
Ausnutzung der Wärmetauschung aufgewärmt wird. Die
erwärmte Luft strömt dann zum Gebläse 42, welches sie
in dem zu konditionierenden Raum durch die Ablenk
vorrichtung in den Fluidauslaß 32 treibt.
Es ist häufig festgestellt worden, daß die in die
Einheit durch die Ansaugöffnung 39 angesaugte Luft
in den Raum durch Fluidauslaß 32 ohne Er
wärmung während ihres Durchlaufs durch den Wärmetauscher 41
während des Wärmepump-Betriebs des Klimageräts abgegeben
wird. Dies tritt häufig besonders am Betriebsanfang der
Klimaanlage oder während eines nicht erwärmten Betriebs
oder während des Enteisungsbetriebs der Klimaanlage auf.
In solchen Fällen werden sich in dem zu konditionierenden
Raum aufhaltende Personen nicht behaglich fühlen, und da
her ist es erwünscht, die aus dem Fluidauslaß 32
austretende Luft so abzulenken, daß sie über die sich in
dem Raum aufhaltenden Personen und parallel zur Decke
strömt. Dazu wird die Stellung der Begrenzungswand an
der Nocke 19 so gewählt, daß dann, wenn der Balg 21 am
stärksten zusammengezogen ist und der Fühler 22 fortge
setzt eine relativ niedrige Temperatur feststellt, die
Anlage der Schubstange 24 an die Begrenzungswand der
Nocke 19 so ist, daß die Ablenklamelle 8 an einer ihrer
Endstellungen gehalten werden kann, die nötig ist, um
den Fluidstrom aus der Düse 7 längs der Führungswand 10
und längs der durch Pfeil H in Fig. 4 angedeuteten Rich
tung strömen zu lassen. Man sieht also, daß dadurch der
Fluidstrom in die durch Pfeil H angegebene Richtung ge
richtet werden kann, wenn und solange die Temperatur des
aus dem Fluidauslaß 32 in den zu konditionierenden Raum
strömende Fluidstroms so niedrig ist, daß sich die in dem
Raum aufhaltenden Personen unbehaglich fühlen, wobei die
Richtung H selbstverständlich so zu verstehen ist, daß
ein in dieser Richtung strömender Fluidstrom die sich
in dem Raum aufhaltenden Personen nicht erreicht. Wenn
die Temperatur des aus des Fluidauslasses 32 in den zu
konditionierenden Raum austretenden Mediumstroms danach
ansteigt, kann die Ablenklamelle 8 wie oben beschrieben
zur Ablenkung des Fluidstroms gedreht werden. Wenn die
Temperatur des in den Raum entlassenen Fluidstroms bei
spielsweise sehr hoch ist, kann die Ablenklamelle 8 zur
anderen Endlage gedreht werden, bei der der Fluidstrom
in die durch Pfeil J angegebene Richtung abgelenkt wird.
Wenn die Ablenkvorrichtung U
in einer Klimaanlage verwendet
wird kann nicht nur die Strömungsrichtung des austreten
den Fluids (Luft) manuell eingestellt werden, sondern es
kann auch ein kalter Zug, der oft während des Heizbetrie
bes der Klimaanlage auftritt, mit Vorteil vermieden werden.
Bei der Wahl der Größe der Begrenzungsfläche 20′ in der
Nocke 19 sollte mit Sorgfalt vorgegangen werden, damit
jede mögliche Trennung der Spitze der Schubstange 24 von
der Nocke 19 während des Kühlbetriebes des Klimageräts
vermieden wird.
Bei der in Fig. 6 bis 9 dargestellten Ausführungsform
der Erfindung ist die erfindungsgemäße Ablenkvor
richtung bei ihrer Verwendung im Fluidauslaß
32 (Fig. 4) der Einbau-Klimaanlage in
drei Betriebsweisen betreibbar, die als AUTOMATIK, MANUELL
und SCHWINGEN bezeichnet sind.
Im AUTOMATIK-Betrieb kann der aus der Ablenkvor
richtung und damit der aus dem Fluidauslaß Mediumauslaßstruktur 32
austretende Fluidstrom in Abhängig
keit von Temperaturveränderungen des Fluidstroms abge
lenkt werden, der dann aus der Ablenkvorrichtung
austritt. In diesem Betriebszustand kann die Ablenkla
melle 8 durch einen Antriebsmechanismus gedreht werden,
der die Ablenklamelle 8 nur dann in Umdrehung versetzt,
wenn die Temperatur des aus der Ablenkvorrichtung
austretenden Fluidstroms sich verändert.
In dem MANUELL-Betrieb kann der aus der Ablenkvor
richtung austretende Fluidstrom je nach dem Willen des
Benutzers abgelenkt werden. In dieser Betriebsart ist
die Ablenklamelle 8 vom Antriebsmechanismus gelöst und
kann manuell so gedreht werden, daß die Richtung, in der
der Fluidstrom die Ablenkvorrichtung verläßt,
manuell auf eine gewünschte Richtung eingestellt werden
kann.
Bei dem SCHWINGEN-Betrieb erfährt der aus der Ablenk
vorrichtung herauskommende Fluidstrom eine Schwingbewe
gung unabhängig von Veränderungen in der Temperatur des
Fluidstroms, um diesen über einen relativ weiten
Bereich zu verteilen. In dieser Betriebsweise kann die
Ablenklamelle 8 in entgegengesetzte Richtungen durch den
Antriebsmechanismus hin und hergedreht werden, der unab
hängig von Temperaturveränderungen im Fluidstrom aktiviert
wird.
Wie im einzelnen aus den Fig. 6 und 7 zu ersehen ist,
erstreckt sich der Endabschnitt der Welle 9 drehbar aus
der Stirnplatte 12
heraus und trägt eine Antriebsscheibe 48, eine Übertragungs
scheibe 44 und eine einstellbare Scheibe 55, wobei sämt
liche Scheiben zwischen der Stirnplatte 12 und einem
Elektromotor 49 angeordnet sind.
Die Übertragungsscheibe 44 ist am Endabschnitt der Welle 9
in axialer Richtung zur Welle 9 beweglich und mit der
Welle 9 rotierend befestigt. Dazu ist ein Abschnitt der
Welle mit einer sich axial erstreckenden Feder 45 ver
sehen, deren Länge geringfügig größer ist als die Strecke,
über die sich die Übertragungsscheibe 44 in axialer Rich
tung auf der Welle 9 bewegen kann. Die Bewegung der Über
tragungsscheibe in axialer Richtung zur Welle 9 zwischen
einer ersten und einer zweiten Betriebsstellung kann
manuell mit Hilfe eines Gabelhebels 46 erreicht werden,
dessen Bauweise noch erläutert wird.
Der Gabelhebel 46 weist einen Arm 46a auf, an dessen
einem Ende ein Paar gegenüberliegende Finger 46b und 46c
integral angeformt sind und die einen Abstand voneinander
haben, der etwas größer als die Stärke der Übertragungs
scheibe 44 ist. Das andere, von den Fingern 46a und 46c
wegweisende Ende des Arms 46a ist von außen zugänglich
und erstreckt sich dazu lose durch einen
L-förmigen Führungs-Schlitz 60 in einer Steuer
platte 66 und endet außerhalb des
Klimageräts, während die Übertragungssscheibe 44 auf dem
Endabschnitt der Welle 9 befestigt ist und in dem Raum
zwischen den Fingern 46b und 46c eingefangen ist.
Man sieht aus vorstehender Beschreibung, daß dann, wenn
der Arm 46a manuell im horizontal sich erstreckenden Ab
schnitt des Führungsschlitzes 60 in der Steuerplatte 66
bewegt wird, der sich parallel zur Längsachse der Welle 9
erstreckt, die Übertragungsscheibe 44 zwischen der ersten
und der zweiten Betriebsstellung verschoben werden kann.
Wenn jedoch der Arm 46a im sich vertikal erstreckenden
Abschnitt des Führungsschlitzes 60, der sich im wesent
lichen senkrecht zur Längsachse der Welle erstreckt,
bewegt wird, dann führt das nicht zu einer Bewegung der
Übertragungsscheibe 44, sondern betätigt einen Selbst-
Schwing-Wählschalter, auf den weiter unten im Zusammen
hang mit Fig. 8 noch eingegangen wird.
Die Rückholfeder 47 ist an ihren gegenüberliegenden
Enden in geeigneter Weise fest montiert, wie am besten
aus Fig. 26 zu erkennen ist, und weist einen im wesent
lichen mittleren Abschnitt auf, der sich lose durch einen
äußeren Peripherieabschnitt der Übertragungsscheibe 44
erstreckt. Diese Rückholfeder 47 ist so positioniert und
ausgelegt, daß sie unabhängig von der Lage der Übertra
gungsscheibe 44 auf dem Endabschnitt der Welle 9 und
auch unabhängig von der Position, in welche die Über
tragungsscheibe 44 zusammen mit der Welle 9 gedreht
worden ist, die Übertragungsscheibe 44 an einer vorbe
stimmten Winkelstellung gehalten werden kann, wenn und
solange der Motor 49 nicht arbeitet. Die vorbestimmte
Winkelstellung, in der die Übertragungsscheibe 44 gehalten
oder in die die Übertragungsscheibe 44 durch die Rückhol
feder 47 zurückgestellt werden kann, ist so beschaffen,
daß die Ablenklamelle 8 in einer oberen Blasposition
gehalten werden kann, bei der der aus der Ablenk
vorrichtung hervortretende Fluidstrom in eine Richtung
strömen kann, die im wesentlichen parallel zur Decke des
zu konditionierenden Raumes verläuft, wie etwa Pfeil H
in Fig. 4 andeutet.
Die Antriebsscheibe 48 ist auf dem äußersten Ende der
Welle 9 im Verhältnis zur Welle 9 unabhängig drehbar be
festigt und mit dem Elektromotor 49 so gekoppelt, daß
eine Drehung des Motors 49 auf die Antriebsscheibe 48
übertragen werden kann. Die Antriebsscheibe 48 trägt eine
Verbindungsstange 53, die zwischen einer vorderen und
einer zurückgezogenen Endlage senkrecht zur Antriebs
scheibe 48 beweglich gelagert ist und in die vorgeschobene
Endlage durch eine Feder 54 vorgespannt ist. Die Verbin
dungsstange 53 greift in die Übertragungsscheibe 44 bei 52
ein, so daß dann, wenn die Übertragungsscheibe 44 zu einer
ihrer ersten oder zweiten Arbeitsstellungen, beispiels
weise zu der dargestellten ersten Arbeitsstellung, bewegt
wird, die Drehung des Motors 49 von der Antriebsscheibe 48
auf die Welle 9 über die Übertragungsscheibe 44 übertragen
werden kann, wobei die Verbindungsstange 53 in dem Loch 52
in der Übertragungsscheibe 44 eingefangen ist. Man bemerke,
daß selbst wenn das Loch 52 in der Übertragungsscheibe 44
nicht auf die Verbindungsstange 53 ausgerichtet ist, die
Verbindungsstange 53 in die zurückgezogene Endlage gegen
die Wirkung der Feder 54 zurückgezogen werden kann, wenn
die Übertragungsscheibe 44 in die erste Betriebslage
bewegt wird, bis die nachfolgende Drehung des Motors 49
die Verbindungsstange 53, die in zurückgezogener Stellung
gehalten ist, in Ausrichtung mit dem Loch 52 bringt.
Die einstellbare Scheibe 55 ist ähnlich gestaltet wie
die Antriebsscheibe 48 und weist eine Verbindungsstange 57
sowie eine Rückholfeder 58 auf, die insgesamt in ähnlicher
Weise arbeiten wie die Verbindungsstange 53 und die Rück
holfeder 54. Man bemerke jedoch den Umstand, daß, da die
Antriebsscheibe 48 und die einstellbare Scheibe 55 auf
gegenüberliegenden Seiten der Übertragungsscheibe 44 po
sitioniert sind, die Verbindungsstangen 53 und 57, wenn
sie in ihren vorderen Endstellungen sich befinden, sich
in einen Raum nach außen erstrecken, der zwischen der
Antriebsscheibe 48 und der einstellbaren Scheibe 55 de
finiert ist.
Die einstellbare Scheibe ist ebenfalls auf dem Endabschnitt
der Welle 9 gegenüber der Welle 9 unabhängig drehbar be
bestigt und weist einen nach außen vor die
Klimaanlage vorstehenden, sich von der äußeren
Peripherie der einstellbaren Scheibe 55 weg erstreckenden
Hebel 56 auf, wobei ein im wesentlichen mittlerer Abschnitt
des Hebels 56 sich lose durch einen vertikalen Führungs
schlitz 59 in der Steuerplatte 66 neben dem L-förmigen
Führungsschlitz 60 erstreckt. Die einstellbare Scheibe 55
wird gedreht, wenn der Hebel 56 innerhalb des Führungs
schlitzes 59 bewegt wird, und die Drehung der einstell
baren Scheibe 55 kann auf die Welle 9 über die Übertragungs
scheibe 44 nur dann übertragen werden, wenn die letztere
in der zweiten Arbeitsstellung steht, wobei das Loch 52
dann die Verbindungsstange 57 aufnimmt.
Fig. 8 zeigt eine Steuerschaltung für den Motor 49, der
in Form eines reversiblen Wechselstrommotors ausgebildet ist.
Eine Wechselstromquelle ist mit 70 be
zeichnet. Ein Ein/Ausschalter 56a für die Stromversorgung
wird geöffnet, wenn der Arm 46a zu einem Ende des sich
horizontal erstreckenden Abschnittes des Führungsschlitzes 60,
das vom vertikal sich erstreckenden Abschnitt entfernt ist,
bewegt wird, d. h. wenn die Übertragungsscheibe 44 in die
zweite Betriebsstellung bewegt wird, um die Ablenk
vorrichtung in die Betriebsstellung MANUELL zu bringen.
Der Schalter 56a wird geschlossen, wenn der Arm 46 zum
anderen Ende des sich horizontal erstreckenden Abschnittes
des Führungsschlitzes 60 und innerhalb des vertikalen
Abschnittes des Führungsschlitzes 60 bewegt wird, d.h.
wenn die Übertragungsscheibe 44 in die erste Betriebs
stellung gebracht wird und solange der Arm 46a in dem
sich vertikal erstreckenden Abschnitt des Führungsschlit
zes 60 bewegt wird.
Ein Gleichrichter 72 setzt den Wechselstrom aus der Wech
selstromquelle 70 in Gleichstrom für den Betrieb des
Motors 49 um. Die Bezugszeichen 71, 73, 74 und 75 be
zeichnen jeweils eine Relaiswicklung, einen Transistor,
einen variablen Widerstand und einen Thermistor. Der
variable Widerstand 74 dient zum Abgleich der Tempera
tureinstellung des Thermistors 75, der die Temperatur
des aus der Ablenkvorrichtung austretenden
Fluidstroms abfühlt und ist dazu in ähnlicher Weise wie der
Fühler 22 in Fig. 4 eingebaut.
Der AUTOMATIK-Schwingwähler 76 ist ein Schalter, dessen
Schaltarm 76a auf dem ersten Festkontakt 76b während des
AUTOMATIK-Betriebs und auf dem Festkontakt 76c während
des SCHWINGEN-Betriebs liegt, worauf noch eingegangen
wird. Dieser Wählerschalter 76 ist dem Arm 46a so opera
tiv zugeordnet, daß dann, wenn der Arm 46a in AUTOMATIK-
Stellung gehalten wird (Fig. 6), das der Verbindung
zwischen dem horizontal sich erstreckenden Abschnitt
und dem vertikal sich erstreckenden Abschnitt des Füh
rungsschlitzes 60 entspricht, der Schaltarm 76a auf dem
Festkontakt 76b gemäß Fig. 8 liegt, während dann, wenn
der Arm 46a in einer Stellung SCHWINGEN gehalten wird,
die dem anderen, von der Verbindungsstelle des vertikalen
Abschnittes mit dem horizontalen Abschnitt entfernten
Ende des vertikalen Abschnittes des Führungsschlitzes 60
entspricht, der Schaltarm 76a auf dem Festkontakt 76c
liegt.
Der Bimetallschalter 77 öffnet, wenn elektrischer Strom
durch ihn in solchem Ausmaß fließt, daß das in ihm ver
wendete Bimetallelement auf eine vorbestimmte Temperatur
aufgewärmt wird. Der Relaiskontakt 71a ist der Relais
wicklung 71 in solcher Weise operativ zugeordnet, daß
dann, wenn der Strom durch die Relaiswicklung 71 fließt,
der Schaltarm 71b auf dem Festkontakt 71c liegt, und daß
dann, wenn kein Strom durch die Relaiswicklung 71 fließt,
der Schaltarm 71b auf den gegenüberliegenden Festkontakt
71d gedrückt wird. Während des Kontakts des Schaltarms 71b
mit dem Festkontakt 71c kann der Motor 49 in einer Rich
tung, beispielsweise im Gegensinne des Uhrzeigers, gedreht
werden und dreht dann die Ablenklamelle 8 in die obere
Blasposition, bei der der aus der Ablenkvorrichtung
hervorkommende Fluidstrom im wesentlichen parallel zur
Decke des zu konditionierenden Raumes, wie etwa durch
Pfeil H in Fig. 4 angedeutet, strömen kann. Wenn der
Schaltarm 71b dagegen auf dem Festkontakt 71d liegt, kann
der Motor 49 dann in der entgegengesetzten Richtung, also
beispielsweise im Uhrzeigersinne, gedreht werden und
dreht dann die Ablenklamelle 8 in die untere Blasstellung,
bei der der die Ablenkvorrichtung verlassende
Fluidstrom dann in eine Richtung im wesentlichen nach
unten aus dem Klimagerät strömen
kann, wie das Pfeil J in Fig. 4 anzeigt.
Der Mikroschalter (Endschalter) 79 wird geöffnet, wenn die Ablenklamelle 8
in die untere Blasstellung gedreht wird, wobei ein Seiten
kantenabschnitt der Lamelle 8 einen Auslöser 80 des Mikro
schalters 79, wie Fig. 9 zeigt, niederdrückt. Der Mikro
schalter (Endschalter) 81 ist so positioniert, daß er geöffnet wird,
wenn die Ablenklamelle in die obere Blasstellung gedreht
wird, wobei dann ein Seitenkantenabschnitt der Lamelle 8
einen Auslöser 82 des Mikroschalters 81 niederdrückt, wie
ebenfalls Fig. 9 zeigt.
Es wird jetzt die Betriebsweise der erfindungsgemäßen
Einrichtung gemäß Fig. 6 bis 9 im einzelnen unter
Bezugnahme auf die einzelnen Betriebsweisen erläutert.
Der Arm 46a ist in der in Fig. 6 gezeigten Weise unab
hängig von der Stellung des Hebels 56 positioniert.
In dieser Stellung ist nicht nur der Schalter 56a ge
schlossen, sondern es liegt auch der Schaltarm 76a des
Wählerschalters 76 auf dem Festkontakt 76b. Gleichzeitig
ist die Übertragungsscheibe 44 mit der Antriebsscheibe 48
gekoppelt, wobei die Verbindungsstange 53 augenblicklich
oder danach in das Loch 52 in der Übertragungsscheibe 44
wie oben erläutert eingreift, wodurch die Welle 9 und
daher die Ablenklamelle 8 gedreht wird.
Andererseits erlaubt der Eingriff des Schaltarms 76a mit
dem Festkontakt 76b, der in Abhängigkeit von der Bewegung
des Armes 46a auf die AUTOMATIK-Stellung stattgefunden hat,
daß der elektrische Strom durch den Thermistor 75 fließen
kann. Wenn der Thermistor 75 feststellt, daß die Tempe
ratur des aus der Ablenkvorrichtung austretenden
Fluidstroms die im Thermistor 75 eingestellte Temperatur
überschreitet, nimmt der Widerstand des Thermistors 75 ab,
so daß ein relativ großer Strom durch ihn fließt. Dann
wird eine Einschaltspannung an die Basis des Transistors 73
angelegt, die ihn einschaltet und damit einen Strompfad
für die Relaiswicklung 71 schließen läßt. Daher fließt
Strom durch die Relaiswicklung 71, so daß aufgrund
deren Erregung der Schaltarm 71b des Relaiskontaktes 71a
auf den Festkontakt 71c gelangt. Dadurch wird der Motor 49
im Gegensinne des Uhrzeigers gedreht und dreht entsprechend
die Ablenklamelle 8. Wenn der Auslöser 80 des Mikroschal
ters 79 durch die Ablenklamelle 8 niedergedrückt wird
und den Schalter 79 öffnet, wird die Drehung des Motors 49
unterbrochen, und daher kann die Ablenklamelle 8 in der
nach unten gerichteten Blasstellung fixiert werden.
Wenn jedoch der Thermistor 75 feststellt, daß die Tempe
ratur des Mediumstromes unterhalb der in ihm eingestellten
Temperatur ist, steigt der Widerstand des Thermistors 75
an, so daß keine Einschaltspannung an die Basis des Tran
sistors 73 gelangt. Daher wird der Transistor 73 in ge
sperrtem Zustand gehalten und die Relaiswicklung 71
wird nicht von Strom durchflossen, so daß der Schaltarm 71b
des Relaiskontakts 71a auf dem Festkontakt 71d verbleibt.
In dieser Betriebsstellung wird der Motor 49 im Sinne
des Uhrzeigers gedreht und dreht entsprechend die Ablenk
lamelle 8 von der Abwärts-Blasstellung in die Aufwärts-
Blasstellung. Wenn jedoch der Auslöser 82 des Mikro
schalters 81 durch die Ablenklamelle niedergedrückt wird
und den Schalter 81 öffnet, kann die Rotation des Motors 49
unterbrochen werden, und daher kann die Ablenklamelle 8
in der nach oben gerichteten Blasstellung fixiert werden.
Wie vorstehend erläutert, ist klar, daß während der
AUTOMATIK-Betriebsstellung die Ablenklamelle 8 in der
nach unten gerichteten Blasstellung gehalten werden kann,
wenn die Temperatur des aus der Ablenkvorrichtung
austretenden Fluidstroms höher als eine vorgegebene
Temperatur ist und in einer aufwärts gerichteten Blas
stellung gehalten werden kann, wenn die Temperatur des
Fluidstroms unterhalb der vorbestimmten Temperatur ist.
Der Arm 46a wird über das (zweite) Betätigungsglied 46c in die SCHWINGEN-Betriebsstellung bewegt,
wenn er entweder auf der Stellung MANUELL oder auf der
Stellung AUTOMATIK (Fig. 6) stand. In dieser Betriebs
stellung ist nicht nur der Schalter 56a geschlossen, son
dern der Schaltarm 76a des Wählerschalters 76 liegt auf
dem Festkontakt 76c in der oben erläuterten Weise. Da
die Übertragungsscheibe 44 in ihrer ersten Arbeitsstellung
gemäß Fig. 6 und 7 gehalten wird, solange der Arm 46a
in dem sich vertikal erstreckenden Abschnitt des Führungs
schlitzes 60 sich aufhält, bewirkt das Schließen des
Schalters 56a, daß der Motor 49 dreht, dessen Drehung
über die Übertragungsscheibe 44 in ähnlicher Weise wie
bei AUTOMATIK auf die Welle 9 übertragen wird.
Andererseits bewirkt der Eingriff des Schaltarms 76a mit
dem Festkontakt 76c, daß der Strom durch den Bimetall
schalter 77 fließt. Durch Einstellen des
variablen Widerstands 74 kann die Stromstärke durch den Bimetall
schalter 77 verändert werden. Während des Stromflusses
durch den Bimetallschalter 77 jedenfalls wird der Tran
sistor 73 eingeschaltet und der Strom fließt durch die
Relaiswicklung 71 und erregt sie. Daher kommt der Schalt
arm 71b des Relaiskontakts 71a auf den Festkontakt 71c
zu liegen, und daher wird der Motor 49 in Gegenrichtung
des Uhrzeigers gedreht und dreht die Ablenklamelle 8 ent
sprechend in die abwärts gerichtete Blasstellung.
Wenn die Ablenklamelle 8, die in die abwärts gerichtete
Blasstellung gedreht worden ist, den Auslöser 80 des
Mikroschalters 79 bei ihrer Ankunft an der abwärts ge
richteten Blasstellung niederdrückt, kann die Drehung
des Motors 49 unterbrochen werden, und daher kann die
Ablenklamelle an dieser abwärts gerichteten Blasstellung
festgehalten werden.
Da jedoch das Bimetallelement des Schalters 77 sich bei
Stromfluß durch es erwärmt, öffnet der Bimetallschalter 77
nach wärmebedingter Deformation seines Bimetallelements.
Nach Öffnen des Bimetallschalters 77 fließt kein Strom
durch den Transistor 73 und daher wird die Relaiswicklung
entregt. Folglich wird der Schaltarm 71b des Relais
schalters 71a auf den Festkontakt 71d gelegt, was zur
Folge hat, daß der Motor 49 in Uhrzeigerrichtung gedreht
wird und die Ablenklamelle 8 von der abwärts gerichteten
Blasstellung in die aufwärts gerichtete Blasstellung
dreht. Die Drehung des Motors 49 wird unterbrochen, wenn
die Ablenklamelle 8 bei Ankunft an der oberen Blasposition
den Auslöser 82 des Mikroschalters 81 niederdrückt.
Wenn das Bimetallelement des Bimetallschalters 77 danach
sich wieder abkühlt und die Abkühlung so weit geht, daß
der Schalter 77 geschlossen wird, wird die Relaiswick
lung 71 erneut erregt, und daher wird der Motor 49 in
Gegenrichtung des Uhrzeigers gedreht und dreht die Ab
lenklamelle 8 von ihrer aufwärts gerichteten Blasstellung
zur abwärts gerichteten Blassteilung.
Der vorstehend erläuterte Betriebszyklus wiederholt sich
solange wie der Arm 46a in der Stellung SCHWINGEN gehalten
wird, so daß im Effekt eine Schwingbewegung des aus der
Ablenkvorrichtung austretenden Fluidstromes durch
ein hin- und hergehendes Drehen der Ablenklamelle 8
zwischen der oberen und der unteren Blasstellung erreicht
wird. Die Dauer eines Operationszyklus′, d. h. während
des Übergangs der Ablenklamelle von der oberen Blasstellung
zur unteren Blasstellung und wieder von der unteren Blas
stellung zur oberen Blasstellung kann durch geeignete
Einstellung des variablen Widerstands 74 leicht verändert
werden, da die Einstellung des variablen Widerstands 74
zu einer Einstellung der Stromstärke durch den Bimetall
schalter 77 führt.
Der Arm 46a wird in die MANUELL-Stellung entsprechend
dem Ende des Führungsschlitzes 60 bewegt, das gegenüber
der Stellung SCHWINGEN liegt. Wenn der Arm 46a in die
MANUELL-Stellung bewegt wird, wird die Übertragungs
scheibe 44 in entsprechender Weise in ihre zweite Betriebs
stellung überführt.
Wenn die Übertragungsscheibe 44 in der zweiten Betriebs
stellung gehalten wird, wird die einstellbare Scheibe 55
leicht mit der Übertragungsscheibe 44 mittels Eingriffs
der Verbindungsstange 57 in das Loch 52 gekoppelt, solange
wie der Hebel 56 an einer Stelle gehalten wird, die der
oberen Blasstellung der Ablenklamelle 8 entspricht. Dies
ist möglich, weil die Rückhaltefeder 47, die zur Rück
führung der Ablenklamelle zur oberen Blasstellung unmittel
bar nachdem die Übertragungsscheibe 44 von der Antriebs
scheibe 48 und der Eingriff der Verbindungsstange 54 in
das Loch 52 getrennt ist, auf die Übertragungsscheibe 44
einwirkt.
Wenn der Hebel 56 anders als entsprechend der oberen Blas
stellung der Ablenklamelle 8 positioniert ist, wenn die
Übertragungsscheibe 44 in der zweiten Betriebsstellung
steht, wird die Verbindungsstange 57 zur zurückgezogenen
Stellung gegen die Feder 58 in Kontakt mit der Übertragungs
scheibe 44 bewegt. In diesem Fall kann durch Bewegen des
Hebels 56 in die der oberen Blasstellung der Ablenk
lamelle 8 entsprechende Stellung die einstellbare Scheibe
55 mit der Übertragungsscheibe 44 durch Eingriff der Ver
bindungsstange 57 in das Loch 52 gekoppelt werden.
Nachdem die einstellbare Scheibe 55 in der erwähnten
Weise mit der Übertragungsscheibe 44 gekoppelt worden
ist, kann die Richtung, unter der das strömende Medium
aus der Ablenkvorrichtung austritt, durch Bewegen
des Hebels 56 (erstes Betätigungsglied) innerhalb des Führungsschlitzes 59 ver
ändert werden.
Claims (5)
1. Einstellbare Ablenkvorrichtung für einen Fluid
strom, insbesondere einen Luftstrom einer mit einem
Gebläse versehenen Lüftungs- und Klimaanlage,
mit einem Fluidauslaß und einer darin angeordneten,
stufenlos schwenkbaren Ablenkeinrichtung zum Lenken
des Fluidstromes,
wobei die Ablenkeinrichtung zwischen zwei Endstellun
gen zwecks gleichmäßiger Verteilung des Fluides hin-
und herschwenkbar oder je nach Betriebszustand wahl
weise in eine obere oder untere Endstellung bringbar
ist,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- a. im Fluidauslaß ist ein Temperaturfühler (22, 75) angeordnet,
- b. als Ablenkeinrichtung ist eine mit einer Antriebs einrichtung (17) koppelbare oder von dieser trenn bare Ablenklamelle (8) vorgesehen,
- c. die Ablenklamelle (8) ist wahlweise
- c.1. in Abhängigkeit vom Meßergebnis des Tempera turfühlers (22, 75) bei zu niedriger Tempe ratur des Fluidstromes automatisch mittels der Antriebseinrichtung (17) aus einer norma len Arbeitsrichtung (I) in eine Neben richtung (H, J) verstellbar oder
- c.2. mittels der Antriebseinrichtung (17) zwischen der Arbeitsrichtung (I) und der Nebenrichtung (H, J) in Form einer hin- und hergehenden automatischen Schwingbewegung betätigbar oder
- c.3. von der Antriebseinrichtung (17) abkuppelbar und im abgekuppelten Zustand mittels eines ersten Betätigungsgliedes (56) manuell betätigbar.
2. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein zweites Betätigungsglied (46c) vorgesehen ist,
das in einem L-förmigen Führungsschlitz (60) geführt
ist, dessen Führungsschenkel axial zur Achse (9) der
Ablenklamelle (8) und rechtwinklig dazu verlaufen;
und daß bei einer Positionierung des zweiten Betäti
gungsgliedes in Axialrichtung in der einen End
stellung die Ablenklamelle (8) mit der Antriebsein
richtung (17) und in der anderen Endstellung mit dem
ersten Betätigungsglied (56) zwecks manueller Betäti
gung gekuppelt ist.
3. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 2,
gekennzeichnet durch einen Schalter (76), der bei
Bewegen des zweiten Betätigungsgliedes (46c) in der
rechtwinklig zur Axialrichtung verlaufenden Richtung
innerhalb der anderen Endstellung betätigt wird und
die automatische Schwingbewegung einschaltet.
4. Ablenkvorrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung
(17) einen Elektromotor (49) aufweist.
5. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingbewegung
mittels eines Bimetallschalters (77) erzeugt wird,
der zusammen mit von der Ablenklamelle (8) gesteuer
ten Endkontakten (Mikroschalter 79, 81) den Elektro
motor (49) steuert.
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