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Verfahren und Vorrichtungen zur Regelung der Belüftung bzw. Erwärmung
von Räumen jeder Art Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie Vorrichtungen zur
Regelung der Belüftung bzw. Erwärmung von Räumen jeder Art, durch welche die Luftverhältnisse
in den einzelnen Räumen völlig unabhängig voneinander und ohne gegenseitige Beeinflussung
geregelt werden sollen.
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Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß jede Veränderung
der Geschwindigkeit oder des Druckes der durch die Leitungen strömenden Luft zur
Änderung des gegen die Bewegung der Luft gerichteten, im Hauptzufuhr- bzw. Hauptabfuhrkanal
angeordneten Widerstandes benutzt wird, um die gewünschten Geschwindigkeits- oder
Druckverhältnisse wieder herzustellen, und daß die durch einen der Räume strömende
Luftmenge ohne Beeinflussung der durch die anderen Räume gehenden Luftmengen geändert
werden kann.
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Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung
enthält vorzugsweise ein Gebläse für die Lieferung von Luft in einen großen Zufuhrkanal,
der mehrere Räume speist, und einen Regler innerhalb dieses Kanals, der als Dämpfer
wirkt, um einen im wesentlichen konstanten Druck im Kanal aufrechtzuerhalten, damit
die jedem der Räume zugeführte Luftmenge nach den besonderen Bedingungen dieses
Raumes geregelt werden kann, ohne daß die Zufuhr zu den anderen Räumen beeinflußt
wird.
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Der Regler spricht vorzugsweise auf den Druck im Kanal an und kann
nach Maßgabe des statischen oder des Gesamtdruckes wirken, da beide Drücke wegen-
der geringen Luftgeschwindigkeit im großen Kanal nahezu gleich sind. Die Schieber,
auf die der Regler wirkt, sind vorzugsweise im Kanal nahe dem Gebläse angeordnet,
so daß das mit konstanter Drehzahl laufende Gebläse gegen einen größeren oder geringeren
Widerstand je nach der Einstellung der Schieber arbeitet und so unveränderte Druckverhältnisse
von der durchströmenden Luftmenge aufrechterhält.
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Die Regelschieber können aber auch unmittelbar an der Saugseite des
Gebläses angeordnet sein.
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Auch in den kleineren Kanälen, welche die Luft den einzelnen Räumen
zuführen, sind Regelschieber vorgesehen, die entweder von Hand oder thermostatisch
oder auch hygrostatisch vom Inneren des betreffenden Raumes betätigt werden, so
daß mehr oder weniger Luft nach Maßgabe der in diesem Raum herrschenden Verhältnisse
durchgelassen wird.
In den Zufuhrkanälen können Zerstäubungsvorrichtungen
-angeordnet sein, die in Verbindung mit einem Kühler, Wasserwärmer, Vorwärmer oder
anderen Einrichtungen der zugeführten Luft jede gewünschte Beschaffenheit in bezug
auf Temperatur und Feuchtigkeit erteilen.
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Um eine ausgeglichene Abführung der Luft zu erreichen, kann ein Absaugegebläse
vorgesehen sein, daß aus den Räumen die gleiche Luftmenge, die diesen zugeführt
ist, wieder entfernt, so daß jeder der Räume unter atmosphärischem Druck steht.
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In diesem Falle ist auch im HauptabfÜhrkanal der Luft ein Druckregler
eingebaut, der die Schieber auf der Saug- oder Abfuhrseite des Abfuhrgebläses betätigt,
so daß auch der Druck im Absaugkanal konstant bleibt.
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Soll der Druck in den Räumen etwas über dem atmosphärischen Druck
gehalten werden, so werden die Regelschieber in den betreffenden einzelnen Zufuhr-
und Abfuhrkanälen derart eingestellt, daß den Räumen mehr Luft zugeführt als abgeführt
wird.
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Als Regler werden vorzugsweise Membranregler verwendet, wobei die
Membran auf der einen Seite unter dem Druck im Luftkanal, auf der anderen Seite
unter atmosphärischem Druck steht. Durch die Bewegung der Membran wird ein Ventil
betätigt, das mehr oder weniger Luft einem Luftmotor zuführt, der die Regelschieber
im Kanal verstellt.
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Weiterhin kann der Erfindungsgegenstand auch dazu verwendet werden,
die Menge des im Umlauf befindlichen Mittels konstant zu erhalten, beispielsweise
den Umlauf des Heizwassers in einer Warmwasseranlage zu regeln, welche Heizschlangen
in den Luftzufuhrkanälen zu den Räumen speist.
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Die Erfindung ist auf der Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen
schematisch dargestellt. Es zeigen Fig. i eine Belüftungsanlage für eine Reihe von
Räumen, in denen ein Teil der Luft umläuft und Regler nach der Erfindung Anwendung
finden, Fig. 2 eine Anlage ähnlich Fig. i, bei der jedoch eine ausgeglichene Abfuhr
der Luft ohne Umlauf vorgesehen ist, Fig. 3 die Anwendung der Regler bei Belüftungseinrichtungen,
Fig. d. die Anwendung des Reglers zur Steuerung eines Heißwasserumlaufs zur Erwärmung
der durch die Räume gehenden Luft.
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In dem in der Fig. i dargestellten Ausführungsbeispiel saugt ein Gebläse
i Frischluft durch eine Öffnung 2 und eine Aufbereitungsvorrichtung 3 (vorzugsweise
eine Sprühkammer) sowie Umlaufluft aus einem Kanal 4 an und drückt diese Luft dann
durch einen Hauptstrang 6 in Nebenstränge 7, aus denen die Luft den verschiedenen
Räumen 8, 9, io zugeführt wird.
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Ein Absaugegebläse i i saugt aus einem Hauptabfuhrkanal 12, der von
Nebenkanälen 13 gespeist wird, die Luft aus den Räumen 8, 9 und io ab und drückt
sie in den Umlaufkanal d., aus dem sie entweder vom Gebläse i wieder in Umlauf gebracht
oder durch einen Auslas 14 in die Außenluft geleitet wird. Für jeden Raum ist in
seinem Zufuhrkanal 7 ein Schieber o. dgl. 15 angeordnet, wobei diese Schieber selbsttätig,
thermostatisch oder hygrostatisch entsprechend den Luftbedingungen eingestellt werden
können.
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Ähnliche Schieber 16 sind in den Auslaßkanälen 13 angeordnet, die
in Verbindung mit den Schiebern i5 wirken, so daß die gleiche Luftmenge aus jedem
Raum abgeführt wird, die ihm zugeführt wird.
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Um die Zufuhr der Luft zu jedem Raum unabhängig von der Zufuhr zu
den übrigen Räumen vornehmen zu können, ist erfindungsgemäß im Hauptzufuhrkanal
eine Druckregelung 2o angeordnet, die auf den Druck anspricht, der vom Gebläse i
in diesem Kanal erzeugt wird.
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Der Druckregler 2o ist durch Leitungen und ein Verteilerventil 2,1
mit einem Druckerzeuger 22 und einem Lufthebelmotor 23 verbunden, der die Stellung
einer Reihe von Schiebern, Klappen o. dgl. 2q. im Zufuhrkanal6 entsprechend dem
auf den Druckregler 2o wirkenden Druck verändert. So werden beispielsweise, wenn
der Druck, auf den der Regler eingestellt ist, sich erhöht, die Schieber etwas geschlossen
und umgekehrt.
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Auf diese Weise wird eine Erhöhung des Druckes, die im Kanal 6 eintreten
würde, wenn einer oder mehrere Schieber 15 geschlossen werden, verhütet,
da der Regler die Klappen 24 entsprechend einstellt und so im Kanal 6 einen konstanten
Druck erhält.
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Die Wirkung des für jeden Raum vorgesehenen Schiebers 15 bleibt also
bei dessen Betätigung auf diesen Raum allein beschränkt und kann sich nicht auch
auf andere Räume ausdehnen.
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In dem Hauptabluftkanal 12 ist ein Druckregler 25, 26, 27, 28 derselben
Bauart wie im Zuführungskanal 6 angeordnet, der in entsprechender Weise den Druck
im Abluftkanal durch Einstellung der Klappen 29 regelt.
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Ist ein besonderes Absaugegebläse i i vorgesehen und laufen dann Zufuhr-
und Abfuhrgebläse i und i i mit konstanter Drehzahl, so können die Reglerventile
2i und 26 so eingestellt werden, daß ebensov iel Luft von den Räumen 8, 9, io abgeführt,
wie ihnen zugeführt wird, wobei die Schieber 15 und
16, die
die einzelnen Zufuhr- und Abfuhrkanäle 7 bzw. 13 der einzelnen Räume steuern, derart
miteinander arbeiten, daß die Belüftung des einzelnen Raumes -nicht wesentlich durch
Öffnen von Türen, Fenstern usw. derselben beeinflußt wird.
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Andererseits kann die Menge der zugeführten Luft so eingestellt werden,
daß sie die abgeführte.Luftmenge übersteigt und ein leichter Überdruck im Raum entsteht,
der durch Fensteröffnungen, Türritzen u. dgl: entweicht.
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Die Luftzufuhr durch den Einlaß 2 kann durch selbsttätig gesteuerte
Klappen 3a nach Maßgabe der durch die Aufbereitung 3 oder die Heizung 3b zu führenden
Luftmenge geregelt werden. Andererseits können die Schieber 311 dazu verwendet werden,
die umlaufende Luft durch die Aufbereitung zu senden.
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Die Anordnung nach Fig. 2 weist insofern eine Abänderung gegenüber
der Fig. r auf, als hier die verbrauchte Luft nicht dem Häuptstxang 6 wieder zugeführt
wird, sondern von dem Abfuhrgebläse z z durch den Auslaß 14d in die Außenlift ausgeblasen
wird. Auch bei dieser Anordnung können die Reglerventile 21 und 26 so eingestellt
werden, daß in den Kanälen 6 und 12 gleiche Drücke herrschen oder auch so, -daß
ein Unterschied besteht, der einen Überdruck in den Räumen 8, 9, ro hervorruft.
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Statt der beiden Reglerelemente 2o und 25, bei deren Vorhandensein
die Räume 8, 9, 1o vollkommen abgeschlossen werden können, ist auch ein einziger
Regler anwendbar, der entweder in dem Strang 6 oder 12 arbeitet.
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Die Reglerventile 2r, 26 sind als Membranregler ausgebildet, bei denen
die eine Seite der Membran durch die Reglerelemente 2o bzw. 25 unter dem vollen
Druck steht, der im Kanal 6 bzw. 12 herrscht, während die andere Seite der Membran
unter Atmosphärendruck steht. Durch die Bewegung der Membran bei eintretender Druckänderung
wird eine größere oder kleinere Menge von Druckluft den Lufthebelmotoren 23 oder
28 zwecks Öffnens oder Schließens der Schieber 24 oder 29 zugeführt.
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Nach *der Fig. 3 ist im Saugkanal 35 ein -fester Widerstand 41 angeordnet,
der auf der Zeichnung als ein Bündel von Dampfrohren dargestellt ist, wie es üblicherweise
in Belüftungsanlagen zur Erwärmung der durchgehenden Luft verwendet wird. Die vor
bzw. hinter dem festen Widerstand 41 in der Umlaufrichtung angeordneten Reglerelemente
37, 38 -entsprechen den mit 20 und 25 bezeichneten Teilen der Fig. r und 2 und sind
mit den beiden Seiten eines Membranventils o. dgl. 42 gekuppelt, das einen Lufthebelmotor
39 steuert, der Klappen o. dgl. 40 im Kanal 35 auf der Saugseite des Gebläses z
betätigt. Das Gebläse, die .Klappen oder andere veränderliche Widerstände können
an jeder beliebigen Stelle des Luftlaufes angeordnet sein, jedoch nicht zwischen
den Reglerelementen 37, 38.
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Das Membranventil 42 wird in diesem Fall auf der einen Seite vom Druck
des Elements 37 und auf der anderen Seite von demjenigen des Elements 38 beeinflußt,
so daß jede Abweichung von der eingestellten Druckdifferenz eine Betätigung des
Lufthebelmotors zwecks Öffnung oder Schließung der Klappen 4o herbeiführt. Auf diese
Weise wird ein unveränderlicher Druckunterschied eingehalten, und die durch das
Gebläse im Umlauf gehaltene Luft bleibt konstant.
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An Stelle der- genannten Regler kann auch ein einzelnes R eglerelement
verwendet werden, das auf den Gesamtdruck im Kanal anspricht und mit einem anderen
quer zum Luftstrom angeordneten Element zusammenarbeitet, das nur auf den statischen
Druck im Kanal anspricht. Der Unterschied zwischen den auf die beiden Regler ausgeübten
Drücken wirkt dann auf das Membranventil 42 und damit auf die Stellung des Schiebers
4o ein.
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Die Regeleinrichtung nach der Erfindung kann ferner auch, wie beispielsweise
in Fig. 4 veranschaulicht, zur Regelung eines Heißwasser- oder Dampfumlaufs -für
Heizungsanlagen o. dgl. verwendet werden. In Kanälen 6o bzw. 61, welche Luft zu
den Räumen 62, 63 führen, sind Heizschlangen 58, 59 angeordnet. Durch Änderung der
den Heizkörpern 58 und 59 zugeführten, durch den Wassererwärmer bzw. Dampfbereiter
57 erzeugten Wärmemenge kann die Temperatur der in die Räume 62 geführten Luft verändert
werden. Zu diesem Zwecke ist der Raum 62 mit einem thermostatischen oder hygrostatischen
Element 64 versehen, das auf den Zustand im Raüm 62 anspricht und über ein Membranv
entil 65 die Heißwasser- bzw. Dampfzufuhr durch das Rohr 66 zu dem Heizkörper 58
regelt.
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Wie zu erkennen ist, würde an sich z. B. bei Abschluß des Ventils
65 eine unerwünschte Erhöhung des Heißwasser- bzw. Dampfzuflusses zum anderen Heizkörper
59 eintreten-. Da aber die Regelelemente 55 und 55a auf die Änderung von Druck oder
Geschwindigkeit ansprechen, wird jede Änderung der Druckdifferenz auf das Ventil67
übertragen, das dadurch entsprechend geöffnet oder geschlossen wird, und so das
Gleichgewicht des Wasser- bzw. Dampfumlaufs wiederherstellt.
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Die Erfindung bietet beträchtliche Vorteile für die Belüftung und
Heizung einer Anzahl
von Räumen, da dadurch die Belüftung jedes
Raumes vollkommen unabhängig von derjenigen eines anderen Raumes ist.
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Da es außerdem möglich ist, einen Raum unter atmosphärischem Druck
zu belüften, findet kein Verlust durch Ritzen, Fenster oder Türen statt, und durch
Öffnen von Türen oder Fenstern erfolgt kein merkbarer Zug.