DE2910433C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Luftverteiler zur Regulierung des
Volumenzuflusses klimatisierter Luft nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Ein derartiger Luftverteiler ist aus der US-PS 37 43 180 bekannt.
Die Stauung von aus einem deckennahen Auslaß eines an der
Decke angebrachten Raumklimatisierungssystems austretender
Kühlluft ist ein beim Stand der Technik hinreichend bekanntes
Problem. Wenn die kühlende Luft den Deckenauslaß nicht
mit ausreichender Geschwindigkeit oder einem bestimmten Strömungswinkel
verläßt, kann dies im Ergebnis zu großen Temperaturunterschieden
zwischen verschiedenen Raumflächen und
-höhen führen und damit zu einer für die in dem Raum befindlichen
Menschen sehr unbehaglichen Atmosphäre.
Die meisten Verteilersysteme von Klimaanlagen sind so eingerichtet,
daß sie entweder das Volumen oder die Temperatur
der Luftströmung in Abhängigkeit von einer Temperaturmessung
in dem Raum verändern. Wenn das Volumen der
klimatisierten Luftströmung verändert wird, spricht man
von Systemen mit veränderlichen Luftvolumen. Viele der
heute üblichen Klimaanlagen verwenden derartige Systeme
anstelle von Systemen mit konstantem Volumen und veränderlicher
Temperatur, weil Systeme mit veränderlichem
Luftvolumen eine Reihe von Vorteilen hinsichtlich des Betriebes
und des Kostenaufwandes haben.
Bei der konventionellen Technik wird die Volumenströmung
der klimatisierten Luft in Abhängigkeit von der Lufttemperatur
in dem Raum, dem die Luft zugeführt wird, geregelt.
In diesen Fällen wird zur Erfassung der Lufttemperatur
meist ein Thermostat verwendet, der mit einem Betätigungsglied
oder einem Stellmotor verbunden ist, um eine Luftklappe
oder einen Schieber in dem zum Luftauslaß in den
Raum führenden Kanal des Systems zu verstellen. Der Temperaturfühler
befindet sich üblicherweise an einer vom Luftauslaß
entfernten Stelle, und es ist ein Hilfssystem
oder Hilfsgerät, beispielsweise ein pneumatisch, elektrisch
oder in einigen Fällen hydraulisch betätigtes
Stellglied zur Verstellung des Schiebers oder Dämpfungsgliedes
bei Änderungen der Raumtemperatur vorgesehen.
Ferner sind auch sogenannte in sich abgeschlossene Betätigungssysteme
bekannt, wobei diese Systeme jedoch nur in dem
Sinne in sich geschlossen sind, daß sie den Leitungsdruck
zur Kraftbetätigung und Verstellung des Dämpfungsgliedes
bzw. der Luftklappe benutzen.
Aus HLH 1977, N. 9, S. 342-346 ist ein Klimagerät mit
variablem Volumenstrom bekannt, bei dem ebenfalls eine
von einem externen Thermostaten gesteuerten Volumenregelung
verwendet ist, mit der die Zufuhr von Kühlluft
gesteuert werden kann.
Diese bekannten Systeme haben eine Reihe wesentlicher
Nachteile. Sie sind wegen der notwendigen Verbindungen
zwischen den Stellgliedern und dem davon entfernt angeordneten
Thermostaten verhältnismäßig aufwendig und kompliziert,
wobei der zusätzliche Aufwand für die Hilfsstelleinrichtungen
die Kompliziertheit, die Größe und
die Kosten dieser Systeme besonders nachteilig beeinflussen.
Die US 37 43 180 zeigt einen Luftverteiler zur Regulierung
des Volumenflusses klimatisierter Luft in einen Raum, bei
dem mittels eines Thermofühlers bei durch den Zuluftkanal
zugeführter Kühlluft die Raumtemperatur erfaßt wird und durch
ein zugeordnetes Stellglied eine Regelung der Durchflußöffnung
des Zuluftkanals erfolgt. Zur Zufuhr von Warmluft
zur kurzfristigen Aufheizung des Raumes wird der Thermofühler
durch eine Umschalteinrichtung zur Erfassung der
Warmlufttemperatur des Zuluftkanals verwendet, um die Durchflußöffnung
des Zuluftkanals voll zu öffnen.
Diese Einrichtung erfordert Hilfsstelleinrichtungen zur
Betätigung der die Durchflußöffnung des Zuluftkanals verändernden
Klappen. Die Einrichtung ist ferner nicht für einen
ständigen Heizbetrieb geeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Luftverteiler
zur Regulierung des Volumenflusses klimatisierter
Luft anzugeben, der eine unmittelbare Änderung
des Volumenzuflusses in den zu klimatisierenden
Raum gestattet, und der sowohl
für einen Kühlbetrieb als auch für einen Heizbetrieb
verwendbar ist, ohne daß Hilfsstelleinrichtungen erforderlich
wären.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene
Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der
Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
Eine bevorzugte Ausführung des erfindungsgemäßen Luftverteilers
besitzt eine äußere Abschirmung mit einem rechteckig
bzw. quadratisch geformten unteren Abschnitt, dessen
Form und Größe so standardisiert sein kann, daß ein passender
Einbau in eine durch einheitliche Maße standardisierte
Plattendecke möglich ist. Der obere Abschnitt der Abschirmung
hat eine Kreis- bzw. Ringform, so daß er passend mit
einem Kanal des Verteilersystems einer Klimaanlage
eines Gebäudes verbunden werden kann. Die Seitenwände der
Abschirmung sind nach außen abgewinkelt, um die verteilte
Luftströmung in der gewünschten Richtung und mit der gewünschten
Strömungsgeschwindigkeit zu führen bzw. zu leiten, und
um sicherzustellen, daß die von der Peripherie des Verteilers
ausgehende Luftströmung nahe entlang der Decke verläuft, und
damit eine Luftstauung vermieden wird.
Ein derartiger Luftverteiler besitzt ferner eine zentrale
Verteilerplatte, die mit den Seitenwänden der Verteilerabschirmung
zusammenwirkt, um den vorstehend beschriebenen
Strömungsverlauf der konditionierten Luft zu erreichen.
Sämtliche zur Regelung der Volumenströmung vorgesehenen
Teile des Luftverteilers sind auf dieser
Verteiler- bzw. Trägerplatte angeordnet.
Die Verteilerplatte und der zugehörige Aufbau können schnell
und einfach eingebaut und vom Luftverteiler wieder abgenommen
werden, und zwar mit Hilfe von vier Muttern, die die Verteilerplatte
auf Schraubbolzen oder Stiftschrauben festhalten,
die von der Verteilerabschirmung nach unten vorstehen.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besitzt
die Vorrichtung zur Regelung der Volumenströmung der
klimatisierten Luft vier über Scharnierverbindungen an den
Außenkanten der Verteilerplatte angebrachte Luftklappen.
Jede Luftklappe kann zwischen einer völlig geschlossenen
Stellung, in der die Außenkante der Klappe die angrenzende
Innenwandfläche der Abschirmung berührt und einen Austritt
der Luftströmung sperrt, und einer vollständig offenen
Stellung bewegt werden, in welcher die Luftklappe nach
unten schwenkt und daß größtmögliche Volumen durch den
Verteiler strömen läßt. Jede Luftklappe wirkt mit einer zugehörigen,
benachbarten Seitenwand der Abschirmung zusammen,
um die klimatisierte Luft in der gewünschten
aerodynamischen Richtung und mit der gewünschten Geschwindigkeit
umzulenken und zu beschränken, um ein Höchstmaß des
Coanda-Effektes zu erreichen, so daß die Luftströmung wie
oben beschrieben entlang der Decke verläuft. Jede Klappe
ist über eine Stange mit einer Luftklappen-Steuerscheibe
verbunden, die auf einer zentral durch die Verteilerplatte
hindurchtretenden Stange befestigt und mit dieser drehbar
ist. Die Steuerstangen sind an die Luftklappen-Steuerscheibe
derart angelenkt, daß die Luftklappen im oberen Totpunkt
jeder Verbindung einer Steuerstange mit der Steuerscheibe
voll geschlossen sind. Wenn die Steuerscheibe aus
dieser oberen Totpunktstellung gedreht wird, wird unabhängig
von der Drehrichtung die Luftklappe allmählich geöffnet.
Bei einer Rückdrehung der Steuerscheibe in die obere Totpunktstellung
kehrt die Luftklappe nach und nach wieder in
ihre vollständig geschlossene Stellung zurück.
Die Verbindung der Steuerscheibe, der
zentralen Welle und der Luftklappen-Steuerstangen dient
zur Regulierung der Kühlung, wenn dem Luftverteiler Kühlluft
durch den Zuführkanal zugeführt wird und zur Heizung,
wenn dem Luftverteiler Heizluft zugeführt wird.
Die Luftklappen können auch schnell
in eine voll geöffnete Stellung bewegt werden, um schnell Warmluft
einströmen zu lassen. Dabei wird die Steuerscheibe
zu der Seite des Totpunktes gedreht, die der zur
Steuerung der kühlenden Luftströmung vorgesehenen
Seite entgegengesetzt ist. Eine Drehung der Steuerscheibe
in Abhängigkeit von einem Anstieg der Raumlufttemperatur
bewirkt dann eine allmähliche Aufwärtsbewegung
der Luftklappen in eine mehr geschlossene Stellung,
um so für eine regulierte Heizung zu sorgen.
Die Winkelstellung der Steuerscheibe auf der zentralen
Welle kann auch geändert werden, indem die Steuerscheibe
bezüglich der Zentralwelle so weit verstellt wird, daß
die Luftklappen in eine voll geöffnete Stellung bewegt
werden. Die Steuerscheibe wird dann wieder an der
Zentralwelle befestigt, so daß der Verteiler als normalerweise
geöffneter Verteiler zur Regelung der Zufuhr von
Warmluft arbeitet. Ein mit dem Stellfühler festgestellter Anstieg
der Raumtemperatur bewirkt dann eine Bewegung
der Luftklappen in eine mehr geschlossene Stellung anstatt
in eine mehr geöffnete Stellung, wie dies bei der
Zufuhr von Kühlluft der Fall ist.
Diese Ausführung des erfindungsgemäßen Luftverteilers
ermöglicht also vier verschiedene Betriebsarten.
Mit den auf einen bestimmten Winkel eingestellten Luftklappen
sorgt er einmal für eine konstante Volumenströmung.
Ferner ermöglicht er die Regulierung einer Kühlluftströmung
in Abhängigkeit von Änderungen der Raumtemperatur.
Außerdem ist eine Umschaltung von einer regulierten
Kühlung auf eine regulierte Heizung möglich.
Schließlich gestattet die Erfindung eine regulierte
Heizung durch
Steuerung des Volumenflusses von Warmluft in Abhängigkeit
von Änderungen der Raumtemperatur.
Bei einer anderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Luftverteilers
wird die Regulierung der Luftströmung durch zwei
relativ zueinander drehbare Platten ausgeführt. Jede dieser
Platten hat eine Anzahl sich radial erstreckender und in Umfangsrichtung
verteilt angeordneter Schlitze oder Öffnungen.
Das Maß, in welchem sich die in den beiden Scheiben oder
Platten angeordneten Schlitze überdecken, bestimmt die Menge
der klimatisierten Luft, die durch die Platten und durch
den Luftverteiler strömen kann.
Auch diese Ausführung ermöglicht die oben für die Luftklappenkonstruktion
beschriebenen vier Steuerungsmöglichkeiten
in Abhängigkeit von der Anfangsstellung der zwei relativ
zueinander drehbaren Platten. Bei dieser Ausführungsform
können also die Schlitze für eine vorgewählte, konstante
Volumenströmung in einer bestimmten Stellung zueinander
festgelegt sein. Außerdem ist eine geregelte Kühlung,
eine geregelte Kühlung mit der Umschaltmöglichkeit auf
Heizung oder eine geregelte Heizung möglich.
Eine bevorzugte Weiterbildung dieser Ausführungsform kann
außerdem am Rand festliegende Schlitze aufweisen, die den
Durchgang einer Mindest-Luftströmung entlang jeder Außenkante
des rechteckförmigen Luftverteilers gestatten. Diese
Mindest-Luftströmung ist in einigen Klimaanlagen zur Ventilation
erforderlich. Bei dem erfindungsgemäßen Luftverteiler
trägt diese Mindest-Luftverteilung ebenfalls zu
einem möglichst guten Coanda-Effekt bei, wobei sie die geregelte
Luftströmung, insbesondere bei relativ kleinen
Volumenströmungen mitreißt, so daß die verhältnismäßig
hohe Strömungsgeschwindigkeit der Mindest-Luftströmung
dazu beiträgt, durch bessere Beherrschung der geregelten
Strömung eine unerwünschte Stauung der klimatisierten
Luft zu verhindern.
Die Mindestluftströmung reißt auch eine gewisse Menge der
Raumluft mit und bewirkt somit eine Aufwärtsströmung der
Raumluft und damit einen besseren Kontakt mit dem Raumluft-Temperaturfühler,
der unter der Verteilerplatte in
der Abschirmung des erfindungsgemäßen Verteilers angeordnet
ist.
Der Aufbau und die Funktion des erfindungsgemäßen Luftverteilers
erlauben bei beiden Ausführungsformen einen
zuverlässigen Betrieb bei verhältnismäßig geringen Druckunterschieden.
Dies hat den Vorteil einer wesentlichen Verringerung
der Turbulenz und der beim Betrieb verursachten
Störgeräusche bei gleichzeitig wirkungsvollem Betrieb, so
daß Energie und Kosten für den Betrieb der erfindungsgemäß
ausgerüsteten Klimaanlage stark gesenkt werden.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß
der Luftverteiler bei beiden beschriebenen Ausführungsformen
einen integrierten Stellfühler zur Lageverstellung der
Öffnungen des Luftverteilers enthält, um die Volumenströmung
der zugeführten Luft durch den Verteiler in Abhängigkeit
von Änderungen der Raumtemperatur zu ändern.
Dieser Stellfühler ist völlig geschlossen in der Luftverteiler-Konstruktion
untergebracht und wird direkt ohne
zusätzliche Hilfsgeräte oder Kraftsysteme durch Änderungen
der erfaßten Raumtemperatur betätigt.
Bei einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung enthält
der Stellfühler einen mit einer temperaturempfindlichen
Substanz gefüllten Meßfühler in Form eines gewundenen
Rohres oder Schlauches. Eine Zunahme oder Abnahme der Temperatur
der über den Meßfühler strömenden Raumluft bewirkt
eine entsprechende Zu- oder Abnahme des Volumens der temperaturempfindlichen
Substanz. Eine Steigerung der Raumluft-Temperatur
bewirkt eine Ausdehnung der temperaturempfindlichen
Substanz. Die Ausdehnung bzw. das erweiterte Volumen drückt
eine Betätigungsstange in eine Richtung, um die zentrale
Steuerwelle in der Luftverteilereinheit zu drehen und damit
die Luftklappen oder die drehbare Scheibe, wie oben beschrieben,
zu verstellen. Bei einer sinkenden Raumluft-Temperatur
auftretenden Zusammenziehung oder Schrumpfung der temperaturempfindlichen
Substanz wird die Betätigungsstange
mittels einer Rückstellfeder zurückbewegt, wodurch die
Luftklappen oder die drehbare Scheibe in die entgegengesetzte
Richtung bewegt werden.
Der Stellfühler ist unterhalb der Luftverteilerklappe
in der Verteilereinheit an einer Träger-Aufhängung montiert,
die die Stellfühlereinheit gegen eine Wärmeübertragung
durch Berührung mit der Verteilerplatte isoliert. Bei
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die
Einheit eine Antriebsquelle in Form eines mit
einer temperaturempfindlichen Substanz gefüllten Zylinders
auf. Das Füllmaterial geht bei einer bestimmten Temperatur
aus einem festen Aggregatszustand in eine Kristallform und
bei weiter erhöhter Temperatur in einen flüssigen Aggregatzustand
über. Der Kristall sorgt bei steigender Temperatur
für eine beträchtliche Ausdehnung, während die feste und
flüssige Form der Substanz bei steigender Temperatur nur
eine sehr kleine Ausdehnung bewirkt. Der kristalline Zustand
tritt in einem verhältnismäßig kleinen Temperaturbereich
zwischen etwa 21 bis 27°C
ein und sorgt für eine gut abgestufte Arbeitsbewegung zur
Steuerung im gewünschten Temperaturbereich.
Die Anfangs- und Endpunkte der Bewegung der Kolbenstange
der Stellfühler gegenüber den Stellmitteln
des Luftverteilers können durch Lagerung bzw.
Verstellung des thermischen Betätigungsgliedes auf einer
festen Montageplatte des Luftverteilers verändert werden.
Der integrierte Stellfühler ist dabei so aufgebaut,
daß für eine stetige Bewegung der Kolbenstange
durch den Arbeitsbereich auch dann gesorgt ist, wenn das
Stellmittel an irgendeinem Punkt innerhalb
des Arbeitsbereiches in eine völlig geschlossene
Stellung bewegt wird. Durch die Maßnahme, eine
solche fortgesetzte Bewegung des integrierten
Stellfühlers zuzulassen, nachdem das Stellmittel
in eine voll geschlossene Stellung bewegt wurde, wird eine
Beschädigung der Steuereinrichtung des Luftverteilers vermieden,
die andernfalls auftreten könnte, weil der
Stellfühler in seinem Arbeitsbereich eine beträchtliche
Kraft entwickelt. Weil es sich um eine integrierte,
in sich geschlossene Einheit handelt, ist dabei von Vorteil,
daß die fortgesetzte Ausdehnung der temperaturempfindlichen
Substanz und die Bewegung der Kolbenstange nicht in den
Stellfühler selbst aufgenommen wird. Vorzugsweise
ist ein fester Anschlag und eine Federanordnung vorgesehen,
die eine fortgesetzte Ausdehnung der wärmeempfindlichen
Substanz ausgleicht bzw. aufnimmt, nachdem das
Stellmittel in eine voll geschlossene Stellung bewegt wurde,
so daß eine Beschädigung der Luftverteiler-Steuereinrichtung
vermieden wird.
Ein weiteres mögliches Problem ist der Aufbau eines Überdruckes
in der Leitung, falls das Stellmittel
durch Ausfall oder Versagen des Stellfühlers einmal
nicht geöffnet wird. Diese Gefahr wird durch die erfindungsgemäße
Konstruktion der Steuereinrichtung des Luftverteilers
ausgeschaltet, die bei einer möglichen Funktionsstörung der
Stellfühler gestattet, daß der Luftdruck in der Leitung
selbst das Stellmittel öffnet, wenn der aufgebaute
Druck einen bestimmten Pegel erreicht.
Der erfindungsgemäße Luftverteiler mit seinem integrierten,
in sich geschlossenen Stellfühler zur Änderung des
Volumenflusses der klimatisierten Luft durch den Verteiler
in Abhängigkeit von Änderungen der Raumtemperatur
zeichnet sich durch eine besonders kompakte Bauweise aus.
Die Stellfühler-Einheit zur Feststellung der Raumtemperatur
und zur Regelung der Luftströmung ist vollständig
in den Luftverteiler eingebaut und wird ohne zusätzliche
Hilfsgeräte direkt durch die Änderungen der Raumtemperatur
in einem vorgegebenen Temperaturbereich betätigt.
Die einstellbare Anbringung der Stellfühler
am Luftverteiler zur wählbaren Einstellung des Anfangspunktes
mit an der Steuereinrichtung vorgesehenen Anschlägen
und Federn hat den besonderen Vorteil, daß die Bewegung
des Stellgliedes begrenzt ist, während sich
die Betätigungsstange innerhalb des Arbeitsbereiches noch
weiter bewegen kann, und eine Beschädigung der Steuereinrichtung
verhindert wird.
Die vorteilhafte Maßnahme, daß der Luftdruck in der Zuleitung
bei einem gegebenen Wert des in der Leitung aufgebauten
statischen Luftdruckes durch Überwindung einer
Federkraft das Stellmittel öffnet, schließt
bei der Erfindung ebenfalls eine Beschädigung der Luft-Zuleitungen
aus.
Die kompakte, in sich geschlossene Luftverteilereinheit
und deren einstellbare Anpassung an verschiedene Betriebsarten
gestattet auch, bereits vorhandene Klimasysteme mit
dem erfindungsgemäßen Luftverteiler auszurüsten.
In der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen sind
bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung und deren
grundsätzlichen Anwendungsmöglichkeiten näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht der Unterseite einer in eine Plattendecke
eingebauten, erfindungsgemäßen Luftverteilereinheit
mit thermischer Betätigung durch eine veränderliche
Luftsäule, wobei eine luftdurchlässige Abdeckplatte
teilweise weggebrochen ist, um den Blick auf
die gezeigten Einzelheiten der Luftverteilerplatte,
der Luftklappen an den Kanten der Verteilerplatten,
den spiralförmigen Temperaturfühler mit dem zugehörigen
Betätigungsorgan, die Luftklappen-Steuerscheibe
und die zwischen dieser und den Luftklappen angeordneten
Verbindungsstangen freizugeben,
Fig. 2 eine entlang der Linie 2-2 in Fig. 1, 3 und 4 geschnittene,
teilweise weggebrochene Seitenansicht
des Luftverteilers,
Fig. 3 eine teilweise weggebrochene, in Richtung der Pfeile
3-3 in Fig. 2 gesehene, teilweise weggebrochene
Draufsicht mit Einzelheiten des Kühlungs-Betätigungsgliedes
und eines Armes des Verbindungsgestänges in
Verbindung mit einer äußeren Hülse, die mit einer
in Fig. 4 gezeigten Montageplatte für ein Heizungs-Betätigungsglied
verbunden ist,
Fig. 4 eine herausgebrochene Teilansicht in Richtung der
Pfeile 4-4 in Fig. 2 mit Einzelheiten der Montageplatte
eines Heizungs-Betätigungs-Gliedes mit einem
Fühler, einem Betätigungsglied und einem mit der
Luftklappen-Steuerscheibe gemäß Fig. 3 verbundenen
Betätigungsarm,
Fig. 5 einen in Richtung der Pfeile 5-5 in Fig. 3 gesehenen,
vergrößerten Querschnitt durch das Kühlungs-Betätigungsglied,
Fig. 6 einen in Richtung der Pfeile 6-6 gesehenen, vergrößerten
Querschnitt durch einen Temperatur-Einstellmechanismus
zur Einstellung des Temperatur-Steuerbereiches
und zum Ausgleich einer Überlastung
beim Auftreten zu hoher Temperaturen,
Fig. 7 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht eines Luftverteilers
mit einer abgewandelten Ausführungsform
des thermisch betätigten Luftverteilers und mit
einer drehbaren Schlitz-Plattenkonstruktion zur
Regelung der Luftströmung,
Fig. 8 eine in Richtung der Pfeile 8-8 in Fig. 7 gesehenen
Schnittdarstellung, in der auch die Erzeugung
einer deckennahen Luftströmung veranschaulicht ist,
Fig. 9 eine in Richtung der Pfeile 9-9 in Fig. 8 gesehene,
teilweise weggebrochene Ansicht,
Fig. 10 eine teilweise weggebrochene Ansicht des durch
die Pfeile 10-10 in Fig. 8 angedeuteten Bereiches
in dieser Ausführung des Luftverteilers zur Veranschaulichung
der in zwei drehbaren Platten
ausgerichteten Durchgangsschlitze für die Luftströmung
sowie von Einzelheiten der schwimmenden
Anbringung des Temperaturfühlers zur Vermeidung
eines Wärmeübergangs zwischen der Luftverteilerplatte
und dem Fühler,
Fig. 11 eine schaubildliche Ansicht eines in eine Plattendecke
eingebauten, erfindungsgemäßen Luftverteilers,
Fig. 11A eine der Fig. 1 und 7 entsprechende Ansicht einer
weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Luftverteilers,
Fig. 12 eine in der durch die Pfeile 12-12 in Fig. 11A
angedeutete ebene, teilweise geschnittene Ansicht
dieses Luftverteilers,
Fig. 13 eine in Richtung der Pfeile 13-13 in Fig. 12
gesehene, ebene Ansicht mit Konstruktionseinzelheiten
der temperaturabhängig arbeitenden
Fühler-Betätigungs-Einheit,
Fig. 14 eine teilweise geschnittene, in Richtung der
Pfeile 14-14 in Fig. 12 gesehene Teilansicht
dieser Ausführungsform des Luftverteilers,
Fig. 15 eine in Richtung der Pfeile 15-15 in Fig. 12
gesehene, herausgebrochene Teilansicht mit
Einzelheiten eines auf die Lufttemperatur in
der Zuluft-Leitung ansprechenden Fühl-Betätigungsgliedes
und
Fig. 16 eine herausgebrochene, isometrische Teilansicht
mit Einzelheiten der zu den in Fig. 13 und 15
gezeigten Fühl-Betätigungs-Gliedern gehörenden
Steuereinrichtung.
In Fig. 1 ist mit 21 eine in die Decke eines Raumes eingebaute
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Luftverteilers
mit temperaturabhängig veränderlichem Luftvolumen
bezeichnet.
Die gezeigte Decke ist aus einzelnen Platten 23 zusammengesetzt
und der Luftverteiler 21 ist anstelle einer oder
mehrerer dieser Platten in die Decke eingesetzt.
Der Luftverteiler 21 verteilt in dem zu klimatisierenden
Zimmer oder einem anderen Raum ein von einer Zweigleitung
der Klimaanlage geliefertes, veränderliches Luftvolumen,
wobei die Menge der durch den Verteiler 21 strömenden
Luft in Abhängigkeit von Änderungen der Raum-Lufttemperatur
geregelt wird, wie nachstehend noch näher erläutert
wird.
Der Anschluß der Luftverteilereinheit 21 an eine Zweigleitung
25 ist in Fig. 2 gezeigt. Die Zweigleitung 25 ist
ihrerseits an eine Hauptleitung für die Luftzufuhr angeschlossen.
Ein geregelter Ventilator oder Lüfter des Systems sorgt
für die Aufrechterhaltung des erforderlichen Druckes im
Hauptleitungssystem. Für die Lüfterregelung kann beispielsweise
ein herkömmliches Steuersystem eingesetzt werden,
das den statischen Druck im Hauptleitungssystem abtastet
und in Abhängigkeit davon das vom Lüfter gelieferte Luftvolumen
steigert oder verringert, um den gewünschten statischen
Druck in einem vorgegebenen Bereich zu halten. Die
Fördermenge der einzelnen Zweigleitungen 25 kann an den
Hauptverteilerpunkten gesteuert werden, um für die Aufrechterhaltung
des notwendigen Druckes am Luftverteiler 21
zu sorgen.
Der Luftverteiler 21 arbeitet
mit einem verhältnismäßig niedrigen Druckdifferential.
Dies hat den Vorteil einer wirksamen Energie- und
Kostenersparnis und den weiteren Vorteil, daß das von der
durch den Verteiler strömenden Luft erzeugte Geräusch so
klein wie möglich gehalten wird.
Wie Fig. 1 und 2 zeigen, besitzt der Luftverteiler 21
eine Verteilerabschirmung 27, eine untere, luftdurchlässige
Abdeckplatte 29 und eine Luftverteilerplatte 31.
Die Verteilerplatte 31 dient zur Umlenkung der Luftströmung
und bildet gleichzeitig die Trägerplatte für die wesentlichen
Bauelemente des Luftverteilers.
Fig. 8 zeigt, wie aus der Zweigleitung 25 strömende Luft,
siehe den Pfeil A, durch die Verteilerplatte 31 nach außen
zur Umfangsfläche der Abschirmung 27 umgelenkt wird, siehe
die Pfeile B, von wo die Luft dann an den inneren, geneigten
Leitflächen 33 der Abschirmung 27 weiterströmt, siehe die
Pfeile C.
Wie noch im einzelnen beschrieben wird, tritt zu der durch die
Verteilerplatte umgelenkten Luftströmung noch eine bestimmte
Menge von Raumluft, die, siehe die Pfeile D, nach oben
durch die Abdeckplatte 29 eintritt. Dieser Raumluftanteil
strömt über einen Stellfühler 71
und wird mit der Zufuhrluft gemischt und an den vier
Randkanten am unteren Ende der Abschirmung 27 verteilt
in den Raum eingeleitet, siehe die Pfeilspitzen E in
Fig. 8. Die in der Randzone des Verteilers 21 austretende
Luft wird in einen solchen Winkel bezüglich der benachbarten
Deckenplatten 23 umgeleitet, daß der Coanda-Effekt
einen möglichst großen Wert erreicht, und dadurch die verteilte
Luft nahe an der Decke entlangstreicht und eine
Luftstauung vermieden wird.
Diese Wirkung der Verteilerplatte 31 ist auch bei den
später noch erläuterten, abgewandelten Ausführungsformen
nach Fig. 7 und 11A gegeben.
Die Funktion der Verteilerplatte als Trägerplatte für die
Montage der funktionswichtigen Bauteile des Luftverteilers
21 wird im folgenden erläutert:
Wie am deutlichsten in Fig. 1, 7 und 12 zu sehen ist,
ist die Verteilerplatte 31 mit vier Muttern 35 und entsprechenden,
von der Abschirmung nach unten vorstehenden
Gewindebolzen 37 abnehmbar an der Abschirmung 27 befestigt.
Bei den Ausführungen nach Fig. 1 und 2 bzw. 11A und 12
sind vier flügelartige Luftklappen 39 über Scharniere 41
mit der Platte 31 verbunden, wobei jede Luftklappe 39
aus einer vollständig geschlossenen Stellung, in der die
Außenkante der Luftklappe die jeweils gegenüberliegende
Innenfläche 33 der Abschirmung 27 gemäß Fig. 2 und 12 berührt,
in eine vollständig geöffnete Stellung bewegt werden,
wie gestrichelt eingezeichnet und mit 39 a bezeichnet ist.
Die Steuerung der Bewegung jeder Luftklappe 39 zwischen
der voll geöffneten und der voll geschlossenen Stellung
sowie allen Zwischenstellungen wird jeweils mittels einer
Stange 43 und einer gemeinsamen Steuerscheibe 45 bewerkstelligt.
Die Luftklappen-Steuerscheibe 45 ist beispielsweise mittels
einer Mutter 49 an einer Welle 47 befestigt und gemeinsam
mit dieser drehbar.
Die Befestigungsmutter 49 kann gelöst werden, so daß der
Winkel, in welchem die Platte 45 mit der Welle 47 verbunden
ist, geändert werden kann, um entweder bei Zufuhr kühlender
Luft durch die Zweigleitung eine regulierte Kühlung oder
bei Zuführung warmer Luft durch die Zweigleitung eine
regulierte Heizung zu ermöglichen.
Fig. 2 bzw. 12 und die zu Fig. 12 gehörende geschnittene
Teilansicht in Fig. 14 zeigen in zwei etwas abweichenden
Ausführungsformen, daß die Welle 47 in einer Hülse 51 angeordnet
ist. Unter bestimmten Betriebsbedingungen werden
die Welle 47 und die Hülse 51 gemeinsam und gleichlaufend
gedreht. Unter anderen Betriebsbedingungen, beispielsweise
bei einer unten noch erläuterten Aufwärmung in den Morgenstunden,
tritt eine begrenzte Relativbewegung zwischen
der Welle 47 und der Hülse 51 auf.
Die Hülse 51 ist ihrerseits wieder in einer Buchse oder
einem Lager 53 in der Luftverteilerplatte 31 drehbar.
Bei der Ausführung nach Fig. 12 bzw. 14 ist das Lager 53
durch eine Mutter 54 gesichert.
Eine Trägerplatte 55 zur Montage eines auf die Leitungs-Lufttemperatur
ansprechenden Stellfühlers 73
ist am oberen Ende der Hülse 51 befestigt und gemäß Fig. 12
und 14 mit eienr Mutter 59 gesichert.
Ein Betätigungsarm 57 zur Regelung der Kühlung ist mit
dem mittleren Abschnitt der Hülse 51 durch eine Befestigungsmutter
59 verbunden.
Die Verbindungen zwischen der Hülse 51, der Montageplatte 55
und dem Verbindungsarm 57
sind so ausgebildet, daß
diese drei Teile sich immer gemeinsam als starre Baueinheit
bewegen. Ein an dem Heiz-Betätigungsglied angelenkter
Arm 61 ist mit dem oberen Ende der Welle 47, beispielsweise
wie in Fig. 2 dargestellt, durch eine Quetschverbindung
oder gemäß Fig. 12 und 14 mittels einer Überwurfmutter
62 fest verbunden. Aufgrund dieser starren Verbindung
bewegen sich der Betätigungsarm 61, die Welle 47
und die Luftklappen-Steuerscheibe 45 immer als gemeinsame
Einheit.
Wenn die Luftverteilereinheit 21, wie in Fig. 3 und 13
für abgewandelte Ausführungsformen gezeigt ist, für eine
Betriebsart zur regulierten Kühlung eingerichtet ist, wird
die Luftklappen-Steuerscheibe 45 aus ihrer normalerweise
geschlossenen Stellung in Richtung des mit der Beschriftung
"Kühlung" gekennzeichneten Pfeiles gedreht, wobei
die Luftklappen 39 aus ihrer normalerweise völlig geschlossenen
Stellung allmählich in die mit 39 a angedeutete
maximale Öffnungsstellung bewegt werden, so daß eine allmählich
zunehmende Kühlluft-Strömung erzeugt wird.
Diese Bewegung der Luftklappen aus der völlig geschlossenen
in die völlig geöffnete Stellung wird bei den gezeigten
Ausführungsformen durch eine Drehung der Luftklappen-Steuerscheibe
45 um etwa 30° erzeugt, wobei diese Drehung bei
der Ausführung nach Fig. 3 im Uhrzeigersinn und bei der
Ausführung nach Fig. 13 gegen den Uhrzeigersinn erfolgt.
Bei dieser Betriebsart zur Regelung der Kühlluft-Zufuhr
können die Luftklappen 39 auch schnell aus ihrer normalerweise
geschlossenen Stellung in die völlig offene Stellung
oder eine Zwischenstellung bewegt werden, um bei einer
anderen Betriebsart die Regelung erwärmter Luft zuzulassen,
die dem Luftverteiler 21 zugeführt wird. Bei dieser Betriebsart
wird die Steuerscheibe 45 in die entgegengesetzte, durch
den mit "Heizung" beschrifteten Fall angedeuteten Richtung
bewegt werden, um die Luftklappen für einen Heizbetrieb am
Morgen zu öffnen. Ferner kann die Befestigungsmutter 49
gelöst und die relative Winkelstellung der Luftklappen-Steuerscheibe
45 auf der Welle 47 geändert werden, beispielsweise
wieder um einen Winkel von etwa 30°, um die
Luftklappen-Steuerscheibe 45 bei Fig. 3 gegen den Uhrzeigersinn
und bei Fig. 13 im Uhrzeigersinn um ein ausreichendes
Maß, beispielsweise wieder etwa 30°, zu drehen, um die Luftklappen
37 in eine normalerweise voll geöffnete Stellung 39 A
zu bewegen. Die Befestigungsschraube 49 wird dann angezogen,
um die Luftklappen-Steuerscheibe 45 in dieser eingestellten
Stellung festzuhalten und der Luftverteiler 21 sorgt dann
in Abhängigkeit von Änderungen der abgetasteten Raumtemperatur
für eine regulierte Heizung, wenn Warmluft durch die
Zweigleitung 25 zugeführt wird. D. h., daß die Luftklappen 37
bei solcher Regelung aus einer normalerweise voll geöffneten
Stellung in eine voll geschlossene Stellung bewegt werden,
wenn die Raumtemperatur auf eine bestimmte Höhe ansteigt.
Wenn der Luftverteiler 21 nach Fig. 2 und 3 bzw. 12 und 13
so eingerichtet ist, daß die Zufuhr der durch die Zweigleitung
25 zugeführten Kühlluft geregelt wird, wird die
Bewegung der Luftklappen 39 und der Steuerscheibe 45 aus
der normalerweise geschlossenen Stellung in die offenen
Regelstellungen innerhalb des in der Darstellung markierten
Bogenbereiches "Kühlung" durch einen auf die Raumtemperatur
ansprechenden Stellfühler 71 erzeugt, siehe
Fig. 1, 2 und Fig. 11A, 12. Der Stellfühler 71 ist auf einem
schwimmenden Träger unterhalb der Verteilerplatte 31 angeordnet,
um die Einheit gegen eine Wärmeübertragung durch Berührung
mit der Verteilerplatte zu isolieren.
Die Drehung der Luftklappen-Steuerscheibe 45 zur anderen
Seite des Totpunktes, die in der Darstellung durch den Bogen
mit dem Hinweis "Heizung" markiert ist, wird durch einen
auf die Heizluft-Temperatur in der Leitung ansprechenden
Stellfühler 73 bewirkt, siehe Fig. 2 und 4
bzw. 11A und 16.
Diese Bewegung der Steuerscheibe 45 bewegt die Luftklappen
39 aus einer normalerweise völlig geschlossenen
Stellung in eine völlig offene Stellung, und zwar sehr
schnell und grob reguliert, um auf diese Weise am Morgen
eine Aufheizung des Raumes mit zugeführter Heizluft
zu ermöglichen.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform besitzt der
auf die Raumtemperatur ansprechende Stellfühler
71 einen spiralig aufgewundenen, rohrförmigen Fühler
75, ein damit verbundenes Betätigungsglied 77, eine Vorrichtung
79 zur Einstellung eines gewünschten Temperaturbereiches,
eine Rückstellfeder 81, den Betätigungsarm 57
für die Kühlungs-Regulierung, einen Anschlag 83 und einen
Überlastungsraum oder eine Überlastungskammer 107. Die
auf die Heizlufttemperatur in der Zuleitung ansprechende
Kühl-Betätigungseinheit 73 ist ähnlich aufgebaut wie der
auf die Raumtemperatur ansprechende Stellfühler 71. Der Stellfühler
73, siehe Fig. 4, besitzt also einen spiralförmig
gewundenen, rohrartigen Fühler 85, ein Betätigungsglied 87,
einen Mechanismus 89 zur Einstellung des Temperaturbereiches,
eine Rückstellfeder 91 und eine Überlastungs-Ausgleichskammer.
Es ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung,
daß der auf die Raumtemperatur ansprechende
Stellfühler 71 eine in sich geschlossene,
integrierte Baueinheit ist, die sowohl die Raumtemperaturänderungen
feststellt und gleichzeitig unter Ausnutzung
der abgetasteten Raumtemperaturänderung als Kraftquelle
das Volumen der konditionierten Zuluftströmung reguliert,
und zwar durch Verstellung der Luftklappen 39 in Abhängigkeit
von den erfaßten Raumtemperatur-Schwankungen, um das
Zimmer oder den betreffenden Raum mit einer solchen Menge
kühler oder warmer Luft zu versorgen, wie dies notwendig ist,
um die Raumtemperatur auf einem gewünschten, einstellbaren
Wert zu halten.
Fig. 5 und 6 zeigen am deutlichsten, daß die Rohrspirale 75
des Fühlers eine temperaturempfindliche Substanz enthält,
die sich beim Steigen oder Sinken der Raumtemperaturen
ausdehnt oder zusammenzieht. Wenn die Raumluft, wie durch
die Pfeile D in Fig. 8 angedeutet, nach oben strömt und
die Außenfläche des Spiralrohr-Fühlers berührt, wird die
temperaturempfindliche Substanz 94 in dem Rohr erwärmt,
abgekühlt oder im Bereich der richtigen Raumtemperatur
in ihrer Temperatur nicht geändert, so daß diese Substanz
94 die Raumlufttemperatur und irgendwelche Schwankungen
dieser Temperatur kontinuierlich abtastet.
Beim Steigen der Raumlufttemperatur dehnt sich die temperaturempfindliche
Substanz aus, und diese Ausdehnung drängt
eine Betätigungsstange 95 nach außen, d. h. in Fig. 5 nach
rechts, aus einem Zylinder 97 des Betätigungsgliedes 77.
Diese Auswärtsbewegung der Betätigungsstange 95 dreht
den angelenkten Verbindungsarm 57, siehe Fig. 3, im
Uhrzeigersinn gegen die Vorspannung der Rückstellfeder
81.
Die Hülse 51 dreht sich mit dem Betätigungsarm 57 und
außerdem dreht sich die damit über die Hülse 51 verbundene
Montageplatte 55.
Wenn die durch die Zweigleitung 25 zugeführte Luft Kühlluft
ist, ist die Betätigungsstange des Betätigungsgliedes
87 vollständig in das Betätigungsglied 87 zurückgezogen
und in dieser Stellung durch die Vorspannung der Rückstellfeder
91 gehalten. Eine Drehung der diese Betätigungseinheit
tragenden Montageplatte 55 bewirkt also mit der
Drehung des Betätigungsarmes 57
eine gemeinsame Drehung des gesamten, auf die
Heiztemperatur im Zuflußkanal ansprechenden
Stellfühlers 73. Die Drehung des Betätigungsarmes 61 bewirkt
deshalb, daß sich die damit verbundene Welle 47
gemeinsam mit der Hülse 51 bewegt. Die Luftklappen-Steuerscheibe
45 wird also bei dieser Betriebsart direkt durch
den Betätigungsarm 57 der Kühl-Steuerung bewegt, und zwar
in der gleichen Richtung und genauso weit.
Der Temperatur-Betriebsbereich kann durch den Mechanismus
79 eingestellt werden, siehe insbesondere Fig. 6. Dieser
Mechanismus 79 besitzt einen Temperatur-Einstellknopf 101,
der auf ein Ende einer Temperatur-Einstellstange 103 aufgeschraubt
ist. Die Stange 103 ist auf der anderen Seite
mit einem Kolben 105 verbunden, der in einem Zylinder
107 der Vorrichtung 79 vom Knopf 101 weg in den Zylinder
hineingerichteten Vorspannung einer Druckfeder 109 steht.
Durch Drehung des Knopfes 101 kann die Stange 103 mit dem
Kolben 105 aus dem Zylinder 107 herausbewegt und das
Volumen in einer Kammer 11 vergrößert werden. Eine Verstellung
des Knopfes in dieser Richtung erfordert deshalb
eine größere Ausdehnung der Substanz 33, bevor irgendeine
Bewegung der Betätigungsstange 95 des Stellgliedes erreicht
wird. Bei einem regulierten Kühlbetrieb vergrößert
diese Einstellung den Temperatur-Betriebsbereich. Eine
Einstellung der Stellschraube 101 in entgegengesetzter
Richtung verringert den Temperatur-Betriebsbereich.
Die Vorrichtung 79 besitzt außerdem einen Überlastungsschutz.
Die Druckfeder 109 ist in der Einheit auf eine
Belastung vorgespannt, die irgendwelche durch die Rückstellfeder
81 über den normalen Betriebsbereich des Luftverteilers
ausgeübte Belastungen übersteigt. Die durch
eine die Feder abstützende Verschlußschraube 104 hindurchgehende
Stange kann axial verschoben werden, um das
Volumen der Kammer 111 einer durch irgendeinen thermischen
oder mechanischen Zustand gesteigerten Belastung anzupassen.
Der innere Aufbau des Betätigungsgliedes 87 ist gleich
der des in Fig. 5 gezeigten Betätigungsgliedes 77, und
der innere Aufbau der Temperatur-Einstellvorrichtung 89
ist ebenfalls gleich wie der Aufbau der in Fig. 6 gezeigten
Temperatur-Einstellvorrichtung 79.
Ferner kann in dem Spiralrohr-Fühler 85
die gleiche temperaturempfindliche Substanz verwendet
werden wie in dem Spiralrohr-Fühler 75.
Als temperaturempfindliche Substanz wird vorzugsweise ein
Material mit einem hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten
und einem geringen Kompressibilitätsgrad verwendet. Das
verwendete Material soll auch genügend weich sein, damit
eine Rückstellfeder mittlerer Größe und Steifigkeit ausreicht,
um eine genügend große Kraft für die Rückstellung
der Betätigungsstange in dem Zylinder 97 einwandfrei sicherzustellen,
wenn die abgetastete Temperatur sinkt und das
temperaturempfindliche Füllmaterial sich zusammenzieht.
Eine besondere Zusammensetzung, die diese Anforderungen
befriedigt, ist ein Fett mittleren Gewichtes mit hohem
Paraffingehalt. Es handelt sich dabei um ein normalerweise
hauptsächlich als Schutzmittel gegen Rost oder Korrosion
und außerdem als Schmiermittel eingesetztes Produkt. Die
temperaturempfindliche Substanz ist vorzugsweise ein Fett
mit einem Paraffingehalt von etwa 60 Vol.-%. Diese bevorzugte
Zusammensetzung verringert die Probleme, daß beim
Füllen der Anordnung 71 Luft mit eingefüllt wird und
sie besitzt genügend Festigkeit bzw. Härte, so daß der
Struktur-Modul hoch und fast keine Kompressibilität
vorhanden ist.
Gemäß Fig. 4 ist der auf die Heizlufttemperatur in der
Zuleitung ansprechende Stellfühler 73 mit der
Welle 47 verbunden, um bei Betätigung des Betätigungsgliedes
87 eine Drehung zu bewirken, die der durch die
Messung der wärmeren Luft im Raum mit dem Stellfühler
71 erzeugten Drehung der Welle 47 entgegengerichtet
ist. D. h., daß eine Erhöhung der durch den Stellfühler
71 erfaßten Raumtemperatur die Welle 47 in eine
die Luftklappen 39 öffnende Richtung dreht, um mehr kühlende
Luft aus dem Verteiler 21 austreten zu lassen, während
die Messung bzw. Abtastung der heißen Luft in der Zweigleitung
25 durch den Stellfühler 73 die Welle 47
und die Luftklappen-Steuerscheibe 45 in der entgegengesetzten
Richtung bewegt, d. h. also gegen den Uhrzeigersinn,
und über die in Fig. 3 zu sehende Totpunktstellung
hinaus über den mit "Heizung" markierten Bogenabschnitt
bis zum Erreichen des Anschlages 93 durch den Heizungs-Betätigungsarm
61. Dies bewirkt eine grobe und schnelle
Einstellbewegung der Luftklappen 39 in eine voll geöffnete
Stellung, weil ein von dem Stellfühler
73 festgestellter Temperaturunterschied verhältnismäßig
groß ist, wenn Warmluft in die Leitung 25 geblasen wird.
Diese Betriebsart ist häufig für eine Aufwärmung am
Morgen erwünscht, um den Raum auf die gewünschte Temperatur
zu bringen, nachdem man beispielsweise während
eines Wochenendes die Lufttemperatur in dem Raum absichtlich
wesentlich unter den gewünschten Wert hat absinken
lassen. Bei diesem Betriebszustand und unter der Annahme,
daß das Stellglied 77 eine Raumluft-Temperatur feststellt,
die unterhalb des für irgendeine Kühlluftzufuhr erforderlichen
Wertes liegt, bewegt das Stellglied 77 die Luftklappen
39 in ihre völlig geschlossene Stellung.
Wenn dann für einen begrenzten Zeitraum, gewöhnlich für
etwa eine halbe Stunde kurz vor Beginn des normalen Arbeitstages
am Montag morgen Heißluft durch die Zufuhrleitung
25 geblasen wird, dreht das Stellglied 87 in Abhängigkeit
von der festgestellten hohen Temperatur der heißen
Luft von beispielsweise 110°F (43,3°C) in der Zuführleitung
den Betätigungsarm 61 gegen den Uhrzeigersinn bezüglich
der stationären, das Stellglied 87 tragenden Montageplatte
55, um die Luftklappen 39 in ihre voll geöffnete
Stellung zu bringen und die größtmögliche Menge warmer
Luft in den kalten Raum strömen zu lassen und so die Raumtemperatur
schnell in den gewünschten Bereich von etwa
50 bis 72°F (10 bis 22,2°C) zu bringen.
Wenn die Raumluft-Temperatur auf den Wert ansteigt, bei
dem sie in den Regelbereich des Fühl-Stell-Gliedes 71
eintritt, sorgt dann ein Stellfühler 71 für eine Regulierung
der Wärmezufuhr durch eine mit dem Ansteigen der Raumlufttemperatur
gesteuerte Bewegung der Luftklappen in
eine mehr geschlossene Stellung.
Wenn jedoch der Stellführer 71 die Luftklappen
zu dem Zeitpunkt, zu dem der Verteiler-Einheit 21 Warmluft
zugeführt wurde, zunächst in eine teilweise geöffnete
Stellung gebracht hatte, anstatt, wie oben beschrieben,
in eine voll geöffnete Stellung, dann bewegt der Stellfühler
73 die Steuerscheibe 45 in einer solchen Richtung,
daß die Steuerklappen bei der Totpunktstellung TDC zunächst geschlossen und
dann wieder in eine teilweise geöffnete Stellung bewegt
werden.
Nach einer eingestellten Zeit wird die Heißluftzufuhr unterbrochen,
und es wird wieder Kühlluft in die Zuleitung 25
eingeleitet. Dies führt dazu, daß der Stellfühler 73
die Stange 89 vollständig in den Stellzylinder 87 hineinzieht
und diese Bewegung dreht dann die Luftklappen-Steuerscheibe
45 in die Stellung zurück, in der die Luftklappen
39 in Abhängigkeit von dem die Raumluft-Temperatur erfassenden
Stellfühler 71 im geregelten Kühlbereich bewegt
werden.
Der Anschlag 93 ist exzentrisch montiert, so daß die wirksame
Anschlagstellung für die Kolbenstange durch Lösen
einer Halteschraube 113 und Drehen des Anschlages 93
in die gewünschte Lage verändert werden kann, bevor
dann die Halteschraube 113 wieder angezogen wird. Diese
Einstellung wird gewöhnlich werkseitig vorgenommen und wird
normalerweise nach dem Einbau der Anlage nicht mehr geändert.
Der Anschlag 83 ist in gleicher Weise exzentrisch montiert
wie der Anschlag 93.
Wie oben bereits erwähnt wurde, kann der in Abhängigkeit
von der Raumluft-Temperatur arbeitende Stellfühler 71
bei Zufuhr warmer Luft durch die Leitung 25 auch für eine
Regelung der Heizung eingesetzt werden. Dies wird dadurch
erreicht, daß die Befestigungsschraube 49 gelöst und die
Luftklappen-Steuerscheibe 45 um einen genügend großen Winkel
gedreht wird, bei der Ausführungsform 3 um etwa 30°,
um die Luftklappen 39 aus der gewöhnlich voll geschlossenen
Stellung in eine voll geöffnete Normalstellung 39 a zu
bringen, wobei die Betätigungsstange 95 vollständig in
das Stellglied 77 zurückgezogen ist. Die Befestigungsschraube
49 wird dann wieder angezogen, um die Steuerscheibe
45 auf der Welle 47 in dieser Stellung zu verriegeln,
und der Stellfühler 71 arbeitet dann bei
der geänderten Betriebsart in der Weise, daß bei steigenden
Temperaturen der Raumluft innerhalb des vorgewählten
Bereiches die Luftklappen aus der normalerweise ganz geöffneten
Stellung in eine voll geschlossene Stellung bewegt
werden. Die bisherige Beschreibung der Ausführungsbeispiele
zeigt also, daß die Erfindung sehr flexibel und
daher vielseitig einsetzbar ist, wobei je nach Einstellung
eine regulierte Kühlung, eine regulierte Kühlung mit sog.
Morgenheizung und eine regulierte Heizung möglich ist.
Für einige Anwendungen ist eine nicht regulierte Heizung
oder Kühlung notwendig oder erwünscht, und in diesem Fall
werden die Luftklappen 39 des Luftverteilers in einem bestimmten
Winkel festgelegt, und die Luftverteilerplatte 31
wird entweder nur mit dem Stellfühler 71 ausgerüstet
und eingebaut oder nur mit dem Stellfühler 73.
Wenn später eine Umstellung für einen geregelten Kühlbetrieb
erwünscht ist, kann dies einfach und schnell erreicht
werden, daß die vier Muttern 35 entfernt, die eingebaute
Verteilerplatte 31 herausgenommen und durch eine
Verteilerplatte ersetzt wird, die einen auf die Raumlufttemperatur
ansprechende Stellfühler 71 und,
falls erwünscht, auch einen auf die Lufttemperatur in der
Zuleitung ansprechenden Stellfühler 73 trägt,
um die jeweils gewünschten, oben erläuterten Betriebsarten
zu ermöglichen.
Eine andere Ausführungsform eines thermisch betätigten
Luftverteilers mit veränderlichem Luftvolumen ist in
Fig. 7 bis 10 dargestellt. Für gleiche oder entsprechende
Bauteile dieser Ausführungsform sind die gleichen Bezugszeichen
wie in Fig. 1 bis 6 verwendet.
Die rechtwinkligen bzw. quadratischen Außenabmessungen des
in Fig. 7 gezeigten Luftverteilers ensprechen dem in
Fig. 1 gezeigten Luftverteiler, wobei die Kantenlänge am
unteren Ende der Abschirmung 27 beispielsweise 24′′
(609,6 mm) beträgt, so daß die Luftverteilereinheit passend
in eine Plattendecke mit diesen Standardabmessungen eingesetzt
werden kann. Die bevorzugte quadratische Ausgestaltung
hat auch den Vorteil, daß sie wie vier einzelne,
lineare Verteilereinheiten wirkt, weil ja der erfindungsgemäße
Luftverteiler die Luft mit relativ hoher Geschwindigkeit
außen auf der Länge der einzelnen Randkantenzonen
abgibt.
Bei bestimmten Luftkonditionierungs- bzw. Klimaanlagen
bestehen bestimmte Minimalanforderungen an die Ventilation.
Die in Fig. 7 bis 10 gezeigte Ausführungsform
des Luftverteilers 21 ist für solche Anlagen besonders
gut geeignet, weil sie praktisch zwei Luftverteiler in
einem Gehäuse verkörpert, und zwar einen Luftverteiler
mit einem konstanten, minimalen Strömungsvolumen und
einem Luftverteiler mit veränderlichen Strömungsvolumen.
Der Verteiler 21 besitzt, siehe Fig. 8 und 9, eine erste
Steuerplatte 121, die sich zwischen den inneren Leitflächen
33 der nach außen geneigten Seitenwände der Abschirmung
quer über die gesamte Innenfläche der Abschirmung
27 erstreckt. Die Steuerplatte 121 hat vier auf einem bestimmten
Längenabschnitt der Seitenkanten nach unten abgebogene
Flanschteile 123. Jeder dieser vorzugsweise schräg
abgebogenen Flansche 123 wirkt mit der im wesentlichen parallel
gegenüberliegenden inneren Leitfläche 33 der Abschirmung 27
zusammen und begrenzt einen Kanal oder Schlitz 125. Die
Schlitze 125 bilden einen primären Luftaustritt, der zuläßt,
daß ein gegebenes, minimales Luftvolumen mit relativ
hoher Strömungsgeschwindigkeit kontinuierlich an den
seitlichen Randzonen des Luftverteilers 21 ausströmt. Die
Steuerplatte 121 besitzt ferner eine Anzahl in Umfangsrichtung
mit Abstand verteilt angeordneter, sich radial erstreckender
und ggf. nach außen erweiternder Schlitze 127.
Das einstellbare Luftvolumen muß durch diese Steuerschlitze
127 hindurchtreten, siehe die Pfeile in Fig. 8.
Die Menge der Zuluft, die durch die Schlitze 127 hindurchgehen
kann, wird durch eine zweite Steuerplatte 129 geregelt,
die ebenfalls in Umfangsrichtung mit Abstand verteilte,
sich radial erstreckende Schlitze 131 aufweist,
die durch Drehung der Platte 129 vollständig mit den
Schlitzen 127 zur Drehung gebracht werden oder in Stellungen
gedreht werden können, in welchen die Schlitze 127
teilweise oder vollständig gesperrt sind.
Die zweite Steuerplatte 129 ist mit der Welle 47 durch eine
Befestigungsmutter 133, siehe Fig. 8, verbunden, so daß sich
die Platte 129 bei einer Drehung der Welle 47 gemeinsam mit
dieser dreht. Die Welle 47 wird ihrerseits in Abhängigkeit
von einem über die Verbindung 57, siehe Fig. 7, angreifenden
Drehmoment gedreht, und zwar durch das in Abhängigkeit
von der Raumluft-Temperatur gesteuerte
Stellglied 77 und die Rückstellfeder 81. Die Funktion dieser
Teile der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform ist im wesentlichen
die gleiche wie die in der entsprechend bezeichneten,
oben erläuterten Teile der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform.
Bei der in Fig. 7-10 gezeigten Ausführungsform ist
allerdings ein Stellfühler 73, wie er beispielsweise
in Fig. 4 gezeigt ist, unberücksichtigt. Selbstverständlich kann
jedoch ein solcher Stellfühler und die zugehörigen Verbindungsteile
auch bei dieser Ausführung entsprechend wie bei der
oben in Verbindung mit Fig. 1-6 erläuterten Ausführungsform
in den Luftverteiler eingebaut sein.
Bei der hier beschriebenen Ausführung kann die eingestellte
Winkelausrichtung der zweiten Steuerplatte 129 auf der
ersten Steuerplatte 47 und bezüglich der ersten Steuerplatte
121 geändert werden, um die Betriebsart so einzustellen,
daß die Regelung bei Kühl-Betrieb von einer
normalerweise geschlossenen Stellung der Schlitze 127
und 131 ausgeht, während sich die Schlitze bei einer Umstellung
auf geregelten Heizbetrieb am Anfang der Regelung
in einer normalerweise offenen Stellung befinden.
Der Wechsel von einer Betriebsart auf die andere Betriebsart,
d. h. der Wechsel von einem Betrieb, der aus der normalerweise
geschlossenen in die offene Stellung geht, auf
einen Betrieb, der von einer normalerweise offenen in
die geschlossene Stellung geht, hängt von der geometrischen
Anordnung ab, bei der die Kanten der Schlitze 127
und 131 so ausgerichtet sind, daß sich in der Wirkung eine
Totpunktausrichtung mit dem durch die Zwischenräume zwischen
den Schlitzen 131 vollständig geschlossenen Schlitzen
127 ergibt.
Diese Funktion der zweiten Steuerscheibe 129 entspricht
im wesentlichen der Stellung der Luftklappen-Steuerscheibe
45 in der Totpunkt-Stellung mit den vollständig geschlossenen
Luftklappen, wie oben in Verbindung mit Fig. 1 bis 4
erläutert. Angenommen, die zweite Steuerplatte 129 ist
mit der Befestigungsschraube 133 in einer solchen Stellung
festgeklemmt, daß sie bei Kühlbetrieb, wenn Kühlluft durch
die Zuleitung 25 eingeleitet wird, von einer gewöhnlich
geschlossenen Stellung in Öffnungsrichtung geht, bewirkt
die Feststellung eines Temperaturanstieges der Raumluft
eine Betätigung des Stellgliedes 77, um die zweite
Steuerscheibe 129 in eine die Überdeckung zwischen den
Schlitzen 127 und 131 vergrößernde Stellung zu drehen,
um ein größeres Volumen der Kühlluft-Strömung durch die
Schlitze 127 durchzulassen.
Wenn die geregelte Volumenströmung der Luft durch die
Schlitze 127 verhältnismäßig klein ist, trägt die verhältnismäßig
hohe Geschwindigkeit der Minimal-Luftströmung
durch die Schlitze 125 dazu bei, sicherzustellen, daß in
der Mischung der beiden die Luftverteilereinheit verlassenden
Luftströmungen die gewünschte Haft- bzw. Anschmiegungswirkung
erreicht wird.
Es sollte hier festgestellt werden, daß bei der Ausführung
gem. Fig. 1 bis 4 bei Beginn der Öffnung der Luftklappen
39 in der austretenden Zuluftströmung eine verhältnismäßig
hohe Strömungsenergie erzeugt wird, um die Luft unabhängig
vom Volumen oben zu halten.
Bei der Ausführung nach Fig. 7 und 10 erzeugt die verhältnismäßig
hohe Geschwindigkeit mit der Minimal-Luftströmung
noch einen weiteren vorteilhaften Effekt, weil er den
durch die Pfeile D in Fig. 8 angedeuteten Luft-Eintritts-Effekt
unterstützt bzw. aufrechterhält. Die gleiche Energie,
die für eine deckennahe Strömung der verteilten Luft
sorgt und eine Luftstauung verhindert, gewährleistet dabei
zusätzlich, daß genügend Energie für die Einleitung bzw.
den Eintritt von Raumluft aufgebracht wird, die für eine
einwandfreie Feststellung der Raumluft-Temperatur benötigt
wird.
Fig. 10 zeigt, daß der Spiralrohr-Meßfühler 75 mittels einer
Halterung 135 schwebend unterhalb der Verteilerplatte 31
aufgehängt ist, so daß die eintretende Raumluft über und
um alle Flächen des Rohr-Fühlers 75 strömen kann, wobei
durch die schwebende Aufhängung außerdem ein Wärmeübergang
durch Berührung mit der Verteilerplatte 31 vermieden ist.
Eine weitere in Fig. 11 bis 16 dargestellte Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Luftverteilers, bei welchem für
gleiche oder entsprechende Teile wieder die gleichen
Bezugszeichen wie bei den anderen Ausführungsformen verwendet
sind, wurde oben schon teilweise erläutert. Abgewandelte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen einzelner
Bestandteile dieser Ausführungsform werden mit ihren Vorzügen
im folgenden näher erläutert.
Dabei wird zunächst anhand der Fig. 13 der Aufbau der
auf die Temperatur der Raumluft ansprechenden Fühl-Stell-Einheit
beschrieben, die auch hier aus einer integrierten,
in sich geschlossenen Krafteinheit in Form eines Zylinders 75
und eines beweglichen Stellgliedes in Form einer Kolbenstange
77 besteht.
Der Stellfühler 71 besitzt außerdem eine Gewindeöffnung 78 in
einem Flanschteil 72, in die der mit einem Außengewinde 80
versehene Zylinder 75 eingeschraubt ist, so daß durch Verstellung
der Krafteinheit der Temperaturbereich, in welchem
der Stellfühler eine Regelung bewirkt, geändert werden
kann. Ferner sind eine Rückstellfeder 81 für die Betätigungsstange,
der bereits oben erwähnte Betätigungsarm 57 und eine
Rückstellfeder für diesen Betätigungsarm vorgesehen.
Der Betätigungsarm 57 besitzt einen abgewinkelten Flansch 84,
siehe auch Fig. 16, in dem eine Vertiefung 86 als Sitz für
das Ende der Stange 77 ausgebildet ist. Ein Ende der Rückstellfeder
82 für den Betätigungsarm ist mit dem Flansch 84
verbunden, während das andere Ende an der Montageplatte 74
dieser Stelleinheit festgelegt ist.
Ein von der Montageplatte 74 vorstehender, flanschartiger
Steg, siehe auch Fig. 12, bildet einen Anschlag für die
Feder 81, deren anderes Ende auf einem auf der Stange 77
befestigten Anschlagsglied 88 abgestützt ist. Die Feder 81
umfaßt die Stange 77 und liefert die gesamte Kraft, die notwendig
ist, um die Stange 77 in den Zylinder 75 zurückzubewegen,
wenn die überwachte Raumlufttemperatur innerhalb
des Arbeitsbereiches der Krafteinheit sinkt. Dies trägt
andererseits wiederum dazu bei, daß eine Beeinträchtigung
der Hülse 51 durch Verspannung oder Schiefstellung im
Lager 53 vermieden wird, zu der es kommen könnte, wenn die
Feder 82 so stark bemessen sein müßte, daß sie zusätzlich
zur Rückstellung des Betätigungsarmes 57 auch die Stangen-Rückstellung
besorgen müßte.
Der auf Lufttemperaturänderungen in der Zuleitung ansprechende
Stellfühler 73, siehe Fig. 15, ist aus ähnlichen
Einzelteilen wie der Stellfühler 71 aufgebaut. Auch der Stellfühler
73 besitzt also eine integrierte, in sich geschlossene
Krafteinheit in Form eines Zylinders 85 und eines beweglichen
Stellgliedes in Form einer Kolbenstange 87.
Ferner gehört zum Stellfühler 73 eine Gewindeöffnung 90 in
einem abgewinkelten Flansch der Montageplatte 55 und ein
Außengewinde 96 am Zylinder 85, so daß die Einstellung der
Krafteinheit und damit die Anfangs- und Endtemperaturen
in dem von der Einheit gesteuerten Bereich justiert werden
können.
Der Stellfühler 73 enthält ferner eine Rückstellfeder 91 und
einen Betätigungs-Verbindungsarm 61. Der im wesentlichen
plattenförmige Arm 61 besitzt einen abgewinkelten Flansch
98, gegen welchen die Stange 87 und ein Ende der Feder 91
wirken.
Eine Einstellschraube 102 kann durch Drehung in einer Gewindebohrung
des Flansches 92 mit dem Flansch 98 in Berührung
gebracht werden, um die Anfangstemperatur, bei
welcher die Stange 87 eine Bewegung des Betätigungshebels
61 und der Welle 47 einleitet, einzustellen bzw. zu ändern.
Fig. 11, 13 und 16 zeigen, daß die Steuerscheibe 45 einen
gekrümmten Schlitz 104 aufweist. Ein an der Platte 74
befestigter Bolzen 106, siehe Fig. 13, reicht mit einem
Ende in den Schlitz 104 und bildet somit einen Anschlag
für die gegenüberliegenden Enden des Schlitzes, um eine
weitere Drehung der Scheibe 45 durch eine der Krafteinheiten
75 oder 85 zu verhindern, nachdem die Luftklappen
39 in ihre voll geschlossene Stellung bewegt worden sind.
Eine fortgesetzte Bewegung der Betätigungsstangen 77
oder 87 bewirkt dann lediglich eine Dehnung der Feder 82
oder eine Torsion der Feder 91, deren Anordnung am deutlichsten
in Fig. 16 zu erkennen ist. Durch diese Begrenzung
wird also die Gefahr einer Überlastung und Beschädigung
der Luftklappen oder der Stangen 43 ausgeschlossen.
Auf die Bedeutung des auch bei dieser Ausführungsform
verwirklichten Merkmales der Erfindung, daß der Stellfühler 71
sehr kompakt als in sich geschlossene, integrierte Baueinheit
aufgebaut ist, wurde oben schon hingewiesen.
Die Zylinder 75 und 85 der beiden Krafteinheiten enthalten
jeweils ein Material, welches bei ansteigenden Temperaturen
in einem bestimmten Temperaturbereich seinen Zustand von
fest über kristallförmig und dann flüssig ändert. Die Ausdehnung
des Materials in seiner festen Form ist dabei sehr
klein. In der Kristallform des Materials ist die Ausdehnung
groß, im flüssigen Zustand des Materials dann wieder klein.
Das Material ist eine Mischung aus Wachs, Kupfer und Blei,
die handelsüblich ist.
Die Temperaturen, bei welchen das Material von der festen
Form in die Kristallform und von der Kristallform in die
flüssige Form übergeht, können durch Änderung der Mischung
des Materials in der Krafteinheit geeicht bzw. eingestellt
werden, wobei das Material für den Einsatz bei der Erfindung
so gewählt wird, daß es bei etwa 70°F (21,1°C) vom festen
in den kristallinen Zustand und bei etwa 80°F (26,7°C)
vom kristallinen in den flüssigen Zustand übergeht.
Wie oben erwähnt, kann jeder der beiden Zylinder 75 und 85
durch Schraub-Verstellung in den zugehörigen Flanschen 72
bzw. 92 der Montageplatten 74 bzw. 55 bezüglich der Steuerscheibe
45 verstellt werden. Diese Einstellmöglichkeit
dient zur Festlegung der Anfangs- und Endtemperaturen in
dem Temperaturbereich, in dem die Krafteinheiten durch Bewegung
der Kolbenstangen eine Drehung der Scheibe 45 und
eine Einstellung der Luftklappen 39 bewirken.
Wie ebenfalls schon erwähnt wurde, begrenzt der Anschlagbolzen
106 für die Enden des Schlitzes 104 eine Fortsetzung
der Drehbewegung der Steuerscheibe 45, wenn die Einstellung
der Zylinder 75 oder 85 dazu führen sollte, daß die Bewegung
der Stangen 77 oder 87 fortgesetzt wird, nachdem die
Luftklappen in eine voll geöffnete Stellung bewegt wurden.
Eine fortgesetzte Bewegung der Kolbenstange 77 oder 87
bewirkt daher nur eine Dehnung der Feder 82 oder eine
Aufwicklung der Feder 91 und kann nicht zu irgendeiner Beschädigung
der Steuereinrichtung führen.
Ein weiteres wichtiges Merkmal der Erfindung gewährleistet,
daß eine Funktionsstörung oder ein Versagen der Krafteinheit
75 nicht zum Aufbau eines so hohen Druckes in der
Zuleitung 25 führen kann, der die Leitung beschädigen könnte.
Die Steuereinrichtung des Luftverteilers ist nämlich
so aufgebaut, daß ein allmählicher Aufbau
eines statischen Luftdruckes innerhalb der Leitung selbsttätig
bewirkt, daß sich die Luftklappen 39 öffnen. Der
Druckaufbau in der Leitung, wie er bei einem Ausfall der
Krafteinheit 75 auftreten würde, wirkt zusammen mit dem
Eigengewicht der Luftklappen gegen die Spannung der Zugfeder
82 auf die Luftklappen 39. Die Stärke der Feder 82
ist so gewählt, daß die Luftklappen 39 bei einem statischen
Luftdruck von etwa 3/4′′ (19,05 mm) Wassersäule nach unten
in eine völlig offene Stellung schwenken. Dies verhindert
eine Beschädigung im Leitungssystem, die andernfalls auftreten
könnte, wenn zugelassen würde, daß sich höhere statische
Luftdrücke in der Leitung 25 aufbauen.
Wenn die Raumtemperatur beim Betrieb während der Zufuhr
kühlender Luft durch die Leitung 25 ansteigt, bewirkt der
auf den Kraftzylinder 75 wirkende Temperaturanstieg innerhalb
des gesteuerten Raumtemperatur-Bereiches, daß die
Stange 77 nach außen gedrückt wird. Diese Auswärtsbewegung
der Stange 77 bewirkt eine dem Uhrzeigersinn entgegengerichtete
Drehung der Scheibe 45, um die Luftklappen 39
weiter zu öffnen und mehr kühlende Luft durchzulassen.
Da die Montageplatte 55 mit der Hülse 51 verbunden ist,
bewirkt der Betätigungs-Hebelarm 61 bei dieser Betriebsart
eine gemeinsame Drehung der damit verbundenen Welle 47
und der Hülse 51. Die Luftklappen-Steuerscheibe 45 wird
somit unmittelbar durch die Drehung des Verbindungsarmes 57
in der gleichen Richtung und um den gleichen Winkel gedreht.
Wenn Heißluft durch die Leitung 25 geleitet wird, bewegt
die Krafteinheit 85 die Stange 27 nach außen, wenn die Lufttemperatur
in der Leitung innerhalb des Arbeitsbereiches der
Krafteinheit 85 liegt, und die Welle 47 wird in eine die Luftklappen
39 vollständig öffnende Richtung bewegt.
Nach einer bestimmten Zeit wird die Heißluftzufuhr unterbrochen,
und es strömt wieder Kühlluft in die Leitung 25.
Dies führt dazu, daß der Stellfühler 73 die Stange 87
vollständig zurückzieht und daß die Feder 91 die Welle 47
und die Steuerscheibe 45 in die Stellung zurückdreht, in
der die Luftklappen für eine Kühlungsregelung unter der
Steuerung des auf die Raumtemperatur ansprechenden Stellfühlers
71 bewegbar sind.
Zusammenfassend ist festzustellen, daß die beschriebenen
Ausführungsbeispiele grundsätzlich die gleichen Vorteile
und Einsatzmöglichkeiten bieten, wobei die kleineren
Krafteinheiten bei der zuletzt beschriebenen Ausführung
einen besonders raumsparenden Einbau ermöglichen.
Ein besonderer Vorteil der gezeigten Ausführungsform
ist dabei die Zusammenfassung der Verteilerplatte
mit den darauf montierten Fühl- und Stelleinheiten und
Steuerelementen zu einer kompakten Baueinheit, die durch
Lösen der Befestigung der Verteilerplatte einfach aus
der Abschirmung des Luftverteilers herausgenommen werden
kann.
Die Verteilerplatte und die darauf drehbar, verschiebbar
oder winkelverstellbar angeordneten Elemente des Luftverteilers
liegen in der Einbaulage der Baueinheit im wesentlichen
in deckenparallelen Ebenen übereinander, durch
welche die Betätigungsachse und die darauf angeordnete
Hülse der Steuereinrichtung senkrecht in der Mitte der
Verteilerplatte durch die Baueinheit verläuft.
Claims (22)
1. Luftverteiler zur Regulierung des Volumenflusses
klimatisierter Luft von einem Zuflußkanal zu einem
Raum,
- a) wobei zur Regelung des Volumenflusses der klimatisierten Luft in den Raum bewegliche Stellmittel (31, 39, 123, 127, 131) vorgesehen sind, die die Größe der Durchflußöffnung des Luftverteilers ändern,
- b) und ein Fühler beim Luftverteiler zur Erfassung der Raumtemperatur vorgesehen ist, dem ein Stellglied zur Verstellung der Stellmittel zugeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
- c) daß der Fühler als erster Stellfühler (71) ausgebildet ist,
- d) daß ein zweiter Stellfühler (73) im Luftverteiler zur Erfassung der Lufttemperatur im Zuflußkanal vorgesehen ist,
- e) wobei der erste Stellfühler (71) und der zweite Stellfühler (73) jeweils ein Stellglied (75, 77; 85, 87) zur Verstellung der Stellmittel in Abhängigkeit von der erfaßten Temperaturänderung aufweisen,
- f) daß durch die Bewegung wenigstens eines der Stellglieder aufgrund ansteigender Raumtemperatur und durch den Zuflußkanal zugeführte Kühlluft die Stellmittel in Richtung einer offenen Stellung und bei ansteigender Raumtemperatur und durch den Zuflußkanal zugeführter Warmluft die Stellmittel in Richtung einer geschlossenen Stellung bewegt werden.
2. Luftverteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
durch die Bewegung wenigstens eines der Stellglieder aufgrund
fallender Raumtemperatur und durch den Zuflußkanal
zugeführter Kaltluft die Stellmittel in Richtung einer
geschlossenen Stellung und bei fallender Raumtemperatur
und durch den Zuflußkanal zugeführter Warmluft die Stellmittel
in Richtung einer offenen Stellung bewegt werden.
3. Luftverteiler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß eine äußere, einen Strömungsweg begrenzende Abschirmung
(27) mit einem nach außen erweiterten, zu einem
Luftauslaß führenden Abschnitt (33) vorgesehen ist, in
dessen Querschnittsebene mittig eine Verteilerplatte
(31) angeordnet ist.
4. Luftverteiler nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet
durch eine feststehende Leitvorrichtung (33, 123, 125)
für den Austritt einer konstanten Mindest-Volumenströmung
der zugeführten Luft.
5. Luftverteiler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß durch die feststehende Leitvorrichtung (33, 123, 125)
in Verbindung mit den Stellmitteln (121, 127, 129, 131)
der veränderliche Fluß von einem deckennahen Mindest-Volumenfluß
mitgenommen wird.
6. Luftverteiler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der auf die Raumtemperatur ansprechende, in sich
geschlossene erste Stellfühler (71) unterhalb der Verteilerplatte
(31) hängend angeordnet ist.
7. Luftverteiler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der auf Änderungen der Lufttemperatur im Zuluftkanal
ansprechende, in sich geschlossene zweite Stellfühler
(73) oberhalb der Verteilerplatte (31) abgestützt angeordnet
ist.
8. Luftverteiler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stellfühler einen rohrförmigen, mit einer temperaturempfindlichen
Substanz (94) mit hohem thermischen
Ausdehnungskoeffizienten gefüllten Fühler (75,
85) und damit zu einer Baueinheit integriertes unmittelbar
durch die Kraft der sich bei steigender Temperatur
ausdehnenden Substanz betätigbares Stellglied (77, 87)
aufweisen, das mit den Stellmitteln (43, 45, 51) verbunden
ist.
9. Luftverteiler nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch
einen mit einer Wachs-Paraffin-Zusammensetzung als
temperaturempfindlicher Substanz gefüllten, spiralrohrförmigen
Fühler (75, 85), an dessen einem Ende eine
Kolben-Zylinder-Einheit (77, 95) als Stellglied angeschlossen
ist.
10. Luftverteiler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Fühler ein mit einem im Arbeitstemperaturbereich
kristallinen Material gefüllter Zylinder (75, 85) ist,
dessen Kolben (77, 87) unmittelbar als Stellglied
(77, 87) für die Stellmittel bildet.
11. Luftverteiler nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in
dem nach außen erweiterten Abschnitt (33) der Abschirmung
(27) eine Platte (121) mit wenigstens einem nach
unten weisenden, einer Innenfläche des gegenüberliegenden
Teils (123) zur Begrenzung des Strömungsweges (125)
für den mit hoher Geschwindigkeit am Rand des Luftverteilers
austretenden Volumenfluß vorhanden ist.
12. Luftverteiler nach einem der Ansprüche 3 oder 5 und 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die in der Abschirmung
(27) oberhalb der Verteiler-Leitplatte (31) angeordnete Platte
(121) Öffnungen (127) für den Durchgang des
veränderlichen Volumenflusses aufweist.
13. Luftverteiler nach Anspruch 1, 2 oder 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stellmittel zur Veränderung
der Öffnungsgröße eine unmittelbar oberhalb einer
ersten Platte (121) angeordnete zweite Platte (129)
enthalten, die zur Einstellung der Öffnungen (127, 131)
aus einer sich vollständig überlappenden Stellung in
eine vollständig geschlossene Stellung relativ zur
ersten Platte (121) drehbar ist.
14. Luftverteiler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stellmittel schwenkbar am Ende der Verteilerplatte
(51) angeordnete Luftklappen (39) sind.
15. Luftverteiler nach Anspruch 1, 2, 13 oder 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stellglieder für die beweglichen
Stellmittel (39, 129, 131) zur Einstellung der
Größe der veränderlichen Luftaustrittsöffnungen ein
in eine Totpunktstellung (TDC) bewegbares, ein mit
dem beweglichen Stellglied (39, 129, 131) gekoppeltes
(43, 49, 129) Drehglied (45, 47, 51, 57, 61) aufweisen,
welches aus der Totpunktstellung je nach Betriebsart
in entgegengesetzter Richtung um ein vorgebbares
Maß verstellbar ist, um die beweglichen Stellmittel
aus der Schließstellung in die Öffnungsstellung
oder aus der Öffnungsstellung in die Schließstellung
zu verstellen.
16. Luftverteiler nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
auf der Verteilerplatte (31) angebrachte, mit dem Drehglied
gekoppelte Stellfühler (71, 73) um ein bestimmtes
Maß einstellbar ist, daß die Befestigung des Stellfühlers
auf der Verteilerplatte Einsteller (78, 80, 90,
96) zur Festlegung des Anfangspunktes des Betriebsbereiches
bezüglich des Drehgliedes (57, 61) aufweist,
daß Anschläge und Federn (104, 106, 81, 82, 91) zwischen
der feststehenden Verteilerplatte und dem Drehglied
angeordnet sind, und daß die Drehbewegung des
Drehgliedes (45, 47, 51) durch einen Anschlag begrenzbar
ist, während das Stellglied (77, 87) der Betätigungseinheit
(71, 73) seine Bewegung fortsetzt.
17. Luftverteiler nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch
ein Lager in der feststehenden Verteilerplatte (31)
mit einer in dem Lager drehbaren, mit dem Drehglied
(45) verbundenen Hülse (51), einem mit der Hülse verbundenen
Stellhebelarm (57, 61) und einer an dem Hebelarm
angreifenden Stellstange (77, 87) des Stellfühlers
(71, 73).
18. Luftverteiler nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch
eine zwischen der Verteilerplatte (31) und dem Stellhebelarm
(57) angeordnete Rückstellfeder (82), die
das Ende der Stellstange normalerweise in Eingriff
mit dem Stellhebel hält.
19. Luftverteiler nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kraft der Rückstellfeder ((82) auf das Eigengewicht
der beweglichen Luftplatten (39) abgestimmt
ist, und daß diese beim Erreichen eines vorgebbaren
statischen Druckes in dem Zufuhrkanal (25) unter Überwindung
der Rückstellfederkraft selbsttätig öffnen.
20. Luftverteiler nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, gekennzeichnet durch eine in Abhängigkeit
von der Betriebsart justierbare Einstellung der
Winkellage der Stellfühler bezüglich des drehbaren
Stellgliedes (45, 47, 51).
21. Luftverteiler nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbar
an der Abschirmung befestigte Verteilerplatte (31)
und die darauf angeordneten Stellfühler (71, 73)
und Steuermittel für die Regulierung des Volumenflusses
zu einer kompakten Baueinheit zusammengefaßt
sind.
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