DE69001010T2

DE69001010T2 - Steuervorrichtung und arbeitszyklus fuer die durchflussregeleinrichtung der lueftung eines raumes mit kontrollierter atmosphaere.

Info

Publication number: DE69001010T2
Application number: DE9090402938T
Authority: DE
Inventors: Pierre Jardinier
Original assignee: SERVA SOC
Current assignee: SERVA SOC
Priority date: 1989-11-06
Filing date: 1990-10-19
Publication date: 1993-06-17
Anticipated expiration: 2010-10-20
Also published as: CA2029212A1; EP0427585B1; FR2654197B1; ES2039119T3; US5143287A; FR2654197A1; ATE86378T1; DE69001010D1; JPH03168549A; EP0427585A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regulierung der Luftzufuhrrate in einem Raum mit geregelter Atmosphäre, mit der die Luftzufuhrrate abhängig von einem elektrischen Signal, das insbesondere von Meßsonden stammt, die den tatsächlichen Bedarf jedes Raumes auswerten, moduliert werden kann.
Üblicherweise werden bei der Durchführung dieser Art von Regulierung Techniken eingesetzt, bei denen ein Klappenventil oder einen Schieber verwendet wird, der durch einen Motor betätigt wird.
Diese Lösung weist den Nachteil auf, daß sie kostspielig ist und für den Betrieb einer erhöhten Leistung bedarf.
Zur Beseitigung dieser Nachteile kann man auch ein ergänzendes Hochdrucknetz zur Betätigung der pneumatischen Schieber verwenden.
Dennoch ist bei den derzeit verwendeten Vorrichtungen die Nutzung der Energie des Luftschiebers zur Regulierung des Stromes nicht möglich.
Daraus ergibt sich ein wesentlicher Energieverlust in dem vollständigen Regulierungsablauf, der eine richtige Verteilung der Luft an jene Stellen, an denen sie benötigt wird, ermöglicht.
Die vorliegende Erfindung soll diese Nachteile beseitigen, indem eine Steuervorrichtung und ein Betriebszyklus geschaffen wird, womit nach Wunsch die Regulierung der Belüftung eines Raumes mit geregelter Atmosphäre durch eine leichte und in jeder Situation anwendbare Ausführung möglich ist.
Zu diesem Zweck betrifft sie eine Vorrichtung zur Regulierung der Belüftung eines Raumes mit geregelter Atmosphäre, wobei die Anlage zumindest eine Meßsonde umfaßt, die in dem fraglichen Raum angeordnet ist, um die gewünschte Information, wie Temperatur, Wert der Luftfeuchtigkeitsmessung, Kohlendioxidwert und ähnliches oder noch die etwaige Bemannung des Raumes, zu erfassen, sowie einen Schieber in Form einer verformbaren Blase, der in der Lüftungsleitung des Raumes angeordnet ist und durch den Schieberregeldruck abhängig von den Informationen, die von der Meßsonde erfaßt werden, gesteuert wird. Diese Vorrichtung umfaßt einen Druckteiler, der zur Abgabe des Schieberregeldruckes dient, der sich aus verschiedenen Drücken P1 und P2 von zwei Druckquellen, mit denen er verbunden ist, zusammensetzt; in Verbindung mit zwei Kapseln, die abhängig von empfangenen Einstellsignalen verformt werden und auf ein bewegliches Element des Druckteilers mit umgekehrter Wirkung wirken, so daß der Regeldruck abhängig von den genannten Einstellwerten verändert wird; sowie mit Energieversorgungsmitteln, die für die Veränderung des Innendruckes in den Kapseln abhängig von den empfangenen Einstellwerten notwendig sind; Mitteln, die mit den Kapseln verbunden sind, um diese von den Auswirkungen einer atmosphärischen Druckveränderung unabhängig zu machen; und mit einem Steuerorgan der Energieversorgungsmittel, das ein von der Meßsonde ausgegebenes Signal empfangen und in einem vorbestimmten Zyklus, der aus einer Folge von Versorgungs- und Entspannungsperioden der beiden Kapseln besteht, ein Steuersignal des Regeldruckes P3 ausgeben kann.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung funktioniert die Vorrichtung mit Bezugnahme auf die beiden Druckguellen P1, P2. Der eine Druck, P2, der in der Leitung herrscht, die in den Raum mündet, bildet den höheren Druck, während der andere P1, der Umgebungsdruck, den geringeren Druck darstellt.
Der Druckteiler dieser Vorrichtung umfaßt einen Körper, der zwei Eingangsöffnungen aufweist, wovon jede mit einer der genannten Druckquellen verbunden ist, und eine Ausgangsöffnung, die mit der Schieberregelöffnung verbunden ist, wobei zwischen den Eingangsöffnungen und der Ausgangsöffnung ein bewegliches Element eingefügt ist, wie ein Kern oder ein Schieber, das in Längsrichtung beweglich ist und das Mischverhältnis der Eingangsdrücke verändern kann, das den Ausgangsdruck oder Regeldruck bestimmt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht jede verformbare Kapsel aus einem Körper in Form einer geschlossenen Hülle, wobei ein Teil der Wand elastisch in Richtung des beweglichen Elementes des Druckteilers bewegbar ist, so daß dieser durch das Einstellsignal des Steuerorgans, das von dieser Kapsel empfangen wird, in eine bestimmte Position verschoben werden kann.
Vorzugsweise umschließt die feste Hülle ein geringes Volumen und der Teil mit der beweglichen elastischen Wand besteht aus einer verformbaren Membran, die aus Einzelteilen zusammengesetzt sein kann und eine geringe Verformungsenergie benötigt.
Gemäß einem interessanten Merkmal der Erfindung weist die Wand einer der Kapseln eine geringere Dicke als jene der anderen Kapsel auf.
Dadurch ist ein Betrieb mit minimalem Energieverbrauch möglich.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung sind die beiden Kapseln durch einen kalibrierten Durchlaß in der Art einer kontrollierten Undichtigkeit mit der Außenluft verbunden, so daß die Luftmengen, die während der Versorgungsperiode der Kapseln entweichen können, vernachlässigbar sind.
Eine derartige Undichtigkeit ermöglicht den Ausgleich des Innendruckes der Kapsel mit dem Umgebungsdruck in einem Zeitraum, der im Verhältnis zu der Dauer der verschieden Abschnitte des Steuerzyklus ausreichend lange ist, und in einer Art und Weise, die eine Unabhängigkeit von den Schwankungen des atmosphärischen Druckes bietet.
Tatsächlich sind die natürlichen barometrischen Schwankungen immer langsam und das Gleichgewicht kann somit durch die Undichtigkeit erzielt werden, wodurch ein korrektes Funktionieren der Steuervorrichtung unabhängig von den meteorologischen Bedingungen und der Höhenlage der Anwendung möglich ist.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung bestehen die Mittel zum Verschieben des beweglichen Wandteiles jeder Kapsel in Richtung des beweglichen Elementes des Druckteilers aus einem Heizelement mit Widerstand, dessen Temperatur abhängig von dem angelegten elektrischen Strom zunimmt, wodurch der Innendruck dieser Kapsel erhöht und der bewegliche Wandteil zurückgedrängt wird.
Diese Ausführungsform der Kapseln ist vorteilhaft, da in diesem Fall die Heizelemente mit einer Leistung von 1 Watt versorgt werden können, was einen sehr geringen Energieverbrauch darstellt.
Vorzugsweise ermöglicht das Steuerorgan das Auslösen der Energieversorgungsperioden für die Kapseln, das Programmieren einer Folge von Versorgungsperioden dieser Kapseln, die Wahl einer Versorgungsperiode einer der beiden Kapseln, die durch ihre Wirkung auf das bewegliche Element des Druckteilers die Öffnung des Schiebers abhängig von den Signalen, die von der Sonde ausgehen und während der Entspannungsperiode empfangen wurden, bestimmen kann, und die Bestimmung der Leistung, die in dieser Periode an diese Kapsel abhängig von den Signalen, die von der Sonde während der Entspannungsperiode ausgehen, geliefert wird.
Auf diese Art ermöglicht die Steuervorrichtung die Änderung der Luftzufuhrrate abhängig von den tatsächlich bestehenden Anforderungen in jedem Raum.
Dieses Steuerorgan der Energieversorgungsmittel ermöglicht das Auslösen der Energieversorgungsperioden für die Kapseln, deren Dauer auf die Zeit begrenzt ist, die notwendig ist, daß die Verformung dieser Kapseln einen praktisch ausgeglichene Zustand erreicht.
Ferner ermöglicht es das Programmieren einer Folge von Versorgungsperioden, indem sie diese durch Entspannungsphasen der Kapseln trennt, die im allgemeinen länger sind und deren Dauer festgesetzt oder von den Unterschieden in den von der Sonde empfangenen Informationen abhängen kann.
Dieses Steuerorgan ermöglicht, daß die Kapsel eine bestimmte Versorgungsphase lang durch ihre Wirkung auf den Druckteiler die Öffnung des Schiebers abhängig von den Signalen, die von der Sonde während der oder den letzten Entspannungsperioden ausgehen, bestimmt.
Schließlich bestimmt es für eine bestimmte Versorgungsphase die Leistung, die der entsprechenden Kapsel abhängig von den Signalen, die von der Sonde während der oder den letzten Entspannungsperioden ausgehen, zugeführt wird.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die in dem Raum angeordnete Nachweissonde eine Infrarotsonde.
Diese Sonde ermöglicht den Nachweis, ob der Raum bemannt ist oder nicht.
Vorzugsweise bestehen die Energieversorgungsmittel der zwei Kapseln aus zumindest einer elektrischen Zelle.
Diese Energieversorgungsmittel der zwei Kapseln besitzen eine veränderliche Leistung, so daß über einem bestimmten Schwellenwert nur die Verschiebung der dünnsten Wand dieser beiden Kapseln möglich ist.
Dies ermöglicht eine Funktionsweise dieser Vorrichtung, die die Regulierung der Atmosphäre des Raumes völlig sicher zuläßt. Wenn im Prinzip die Leistung der Versorgungsmittel nur noch eine Versorgung der Heizelemente für eine einzige der beiden Kapseln zuläßt, treibt diese den Druckteiler in eine Position, in der die Leitung, die mit dem höheren Druck verbunden ist, verschlossen wird. Auf diese Weise wird die Blase dem geringeren Druck ausgesetzt und der Luftstrom ist maximal.
Vorzugsweise ist eine Bremse mit dem beweglichen Element des Druckteilers verbunden, die zur Verhinderung jeder störenden Fortsetzung seines Weges dient.
Diese Bremse ermöglicht vor allem, daß das bewegliche Element in seiner Position bleibt, da sie von der Neigung der Vorrichtung und dem Einfluß jeder Vibrationsquelle, die möglicherweise die Regulierung verändern können, unabhängig ist.
Gemäß einem anderen interessanten Merkmal der Erfindung umfaßt die Ausgangsleitung des Regeldruckes eine Drosselung in konischer Form.
Diese Drosselung ermöglicht die Begrenzung jedes Regelschwingungsphänomens und auf diese Weise die Verbesserung der Regulierung.
Gemäß einer ersten Anwendungsform dieser Vorrichtung umfaßt ihr Betriebszyklus, dessen Gesamtdauer mehrere Minuten beträgt, vier Perioden:
- eine erste Periode, in der das Steuerorgan ein Einstellsignal ausgibt, das an die erste Kapsel übertragen wird, das heißt, an jene, die für die Rückstellung des beweglichen Elementes des Druckteilers in die Ausgangsposition dient, so daß die Eingangsöffnung, die mit der stärkeren Druckquelle verbunden ist, mit der Ausgangsöffnung in Verbindung steht, die den Regeldruck des Schiebers liefert, während die andere Eingangsöffnung verschlossen ist und die andere Kapsel kein Signal empfängt;
- eine zweite Periode, die für die Entspannung der beiden Kapseln vorgesehen ist, wobei keine ein Einstellsignal empfängt und das bewegliche Element des Druckteilers seine Position beibehält;
- eine dritte Periode, in der jede Sonde ein Informationssignal ausgibt, das an das Steuerorgan übertragen wird, das selbst ein Steuersignal ausgibt, das an die zweite Kapsel übertragen wird und zur Verschiebung des beweglichen Elementes des Druckteilers in die entgegengesetzte Richtung um eine Strecke dient, die durch die von der Nachweissonde gegebene Information bestimmt wird, um eine richtige Mischung der beiden Versorgungsdrücke des Schieberregeldruckes zu erhalten, die den Anforderungen des Raumes entspricht, wobei die andere Kapsel kein Signal empfängt;
- eine vierte Periode, deren Dauer mehr als 50% der gesamten Zyklusdauer beträgt und die zur Entspannung der beiden Kapseln vorgesehen ist, wobei keine ein Einstellsignal empfängt und das bewegliche Element des Druckteilers dieselbe Position beibehält wie in der vorangehenden Periode und der Zyklus wieder beginnt.
Vorzugsweise ist die Dauer der vierten Periode die wichtigste im Zyklus, um den geringen Energieverbrauch auf einem Maximum zu halten. Es ist zu beachten, daß die durch den Regeldruck aufgeblasene Blase während dieser vierten Periode in derselben Position bleibt, wodurch das gesamte Gleichgewicht des Netzes gefördert und jedes Regelschwingungsphänomen vermieden wird.
Gemäß einer abgeänderten Anwendungsform dieser Vorrichtung umfaßt ihr Betriebszyklus die folgenden drei Perioden:
- eine erste Periode, in der das Steuerorgan aufgrund der Steuerinformationen, die von jeder Nachweissonde des Raumes ausgegeben werden, ein Einstellsignal ausgibt, das an die Kapsel übertragen wird, die zur Verschiebung des beweglichen Elementes des Druckteilers in eine bestimmte Position dient, um einen Ausgangsdruck des Schiebers zu erhalten, der den Belüftungsanforderungen des Raumes entspricht, während die andere Kapsel kein Einstellsignal empfängt;
- eine zweite Periode, die für die Entspannung der beiden Kapseln vorgesehen ist, wobei keine ein Einstellsignal empfängt und das bewegliche Element des Druckteilers seine Position beibehält; und
- eine dritte Periode, in der der Wert des von der Nachweissonde im Raum ausgegebenen Signales mit jenem der vorangehenden Messung verglichen wird und in der, wenn der Belüftungsbedarf größer ist, das Steuerorgan ein Einstellsignal ausgibt, das an die Kapsel übertragen wird, die zum Verschieben des Druckteilers bestimmt ist, so daß die Eingangsöffnung, die mit der schwächeren Druckquelle in Verbindung steht, stärker mit der Ausgangsöffnung verbunden wird, um so einen Schieberregeldruck zu erhalten, der näher dem geringeren Druck liegt, wobei die Blase auf diese Weise einem Druck ausgesetzt wird, der näher bei P1 liegt, so daß ihr Volumen abnimmt und der Luftstrom zunimmt, und wenn im Gegensatz dazu der von jeder Sonde im Raum nachgewiesene Belüftungsbedarf schwächer ist, das Steuerorgan ein Einstellsignal ausgibt, das an die andere Kapsel übertragen wird, so daß das bewegliche Element des Druckteilers, das in umgekehrter Richtung zur Eingangsöffnung verschoben ist, die mit der stärkeren Druckquelle in Verbindung steht, stärker mit der Ausgangsöffnung verbunden wird, um so einen Schieberregeldruck zu erhalten, der näher dem höheren Druck liegt, wobei die Blase auf diese Weise einem Druck ausgesetzt wird, der näher bei P2 liegt, so daß ihr Volumen zunimmt und der Luftstrom abnimmt.
Diese Betriebsart verhindert den systematischen Übergang zu dem geringeren Druck in der ersten und zweiten Periode des vorangehenden Zyklus, wodurch die Stabilität der Drücke in den Belüftungssystemen vergrößert und eine Drosselung in der Ausgangsleitung des Schieberregeldruckes vermieden wird.
Diese Regulierungsform ist besonders gut für die Belüftung geeignet, da sich die Verschmutzungskonzentration immer mit geringer Geschwindigkeit entwickelt und ein sehr schneller Steuerzyklus für die allgemeine Stabilität großer Anlagen weder notwendig noch wünschenswert ist.
Vorzugsweise ist das Steuerorgan der Heizelemente für den Vergleich mehrerer Signale, die von verschiedenen, im Raum angeordneten Sonden stammen, und für Prioritätsprüfungen eingerichtet, bevor das Einstellsignal, das an die Kapseln übertragen wird, ausgearbeitet wird.
Gemäß einer anderen abgeänderten Anwendungsform dieser Vorrichtung umfaßt der Betriebszyklus folgendes:
- eine erste Periode, die, sobald die Sonde eine Anwesenheit erfaßt, während die Blase ein maximales Volumen besitzt und der Belüftungsstrom minimal ist, mit der Ausgabe eines Einstellsignales C2 des Steuerorgans beginnt, das an die Kapsel B übertragen wird, die zum Verschieben in die umgekehrte Richtung des Druckteilers dient, so daß die Eingangsöffnung, die mit der Druckquelle P1 verbunden ist, mit der Ausgangsöffnung in Verbindung steht und die andere mit dem Druck P2 verbundene Eingangsöffnung verschlossen ist, um so einen Regeldruck P3 der Blase zu erhalten, wobei diese Blase somit dem Druck P1 ausgesetzt wird und ihr Volumen minimal ist, was einem maximalen Luftstrom entspricht, wobei diese Periode zur Aufrechterhaltung dieses Zustandes fortgesetzt wird, solange die Anwesenheits- Nachweissignale in kürzeren als den vorbestimmten Zeitabständen aufeinanderfolgen;
- eine zweite Periode, die, sobald die Meßsonde keine Anwesenheit in einem Zeitraum der obengenannten bestimmten Dauer nachgewiesen hat, während die Blase ein minimales Volumen besitzt und der Luftstrom maximal ist, mit der Aussendung eines Einstellsignales C1 des Steuerorgans beginnt, das an die Kapsel A übertragen wird, die mit der Druckquelle P1 verbunden ist, so daß die Eingangsöffnung, die mit der Druckquelle P2 in Verbindung steht, mit der Ausgangsöffnung verbunden ist, während die Öffnung die mit dem Druck P1 verbunden ist, verschlossen ist, um so einen Regeldruck P3 der Blase zu erhalten, wobei diese Blase auf diese Weise dem Druck P2 ausgesetzt wird und ihr Volumen maximal ist, was einem minimalen Luftstrom entspricht, wobei diese Periode zur Aufrechterhaltung dieses Zustandes fortgesetzt wird, solange keine Anwesenheit nachgewiesen wird.
Diese Art von Vorrichtung funktioniert nach einem "Alles oder Nichts"-Zyklus, wodurch die Anwendungsmöglichkeiten erweitert werden. Außerdem wird sie gemäß dieser Ausführungsform zur Steuerung der Regulierung der Luftzufuhrrate eines Raumes mit geregelter Atmosphäre verwendet, wenn der Raum von Personen besetzt ist.
Das bewegliche Element des Druckteilers kann dadurch nur zwei Positionen einnehmen, die jeweils einem maximalen oder minimalen Luftstrom entsprechen.
Auf diese Weise wird der beträchtliche Energieverbrauch verringert, indem das bewegliche Element des Druckteilers in derselben Position bleiben kann, nachdem eine Person den Raum betreten hat.
Die Erfindung wird auf alle Fälle mit Hilfe der folgenden Beschreibung und Bezugnahme auf die beiliegenden schematischen Zeichnungen besser verständlich, die beispielhaft aber nicht einschränkend eine Ausführungsform dieser Vorrichtung und zwei Betriebsarten darstellen:
Figur 1 ist eine Ansicht einer Regulierungsanlage, bei der die Vorrichtung der Erfindung verwendet wird;
Figur 2 ist eine Schnittansicht der Steuervorrichtung;
Figuren 3 bis 10 sind Ansichten, die verschiedene Stufen des Betriebszyklus nach einer ersten Anwendungsform zeigen;
Figuren 11 bis 18 sind Ansichten ähnlich wie in den Figuren 3 bis 10, die verschiedene Stufen des Betriebszyklus nach einer zweiten Anwendungsform zeigen.
Figur 1 ist eine Ansicht einer Regulierungsanlage, bei der die Steuervorrichtung der Erfindung verwendet wird.
Eine Sonde 1 für den Nachweis des Belüftungsbedarfs ist in einem Zimmer 7 angeordnet. Signale S, die von dieser Sonde ausgehen, werden durch ein geeignetes Mittel zu dem Steuerorgan 2 geleitet, die sie zu Einstellwerten C1 und C2 umformt; C1 ist ein Bezugseinstellwert, das heißt, unabhängig vom Belüftungsbedarf, durch den die Steuervorrichtung wieder auf den Anfangswert eingestellt werden kann, während C2 ein Einstellwert ist, der vom Belüftungsbedarf des Raumes mit geregelter Atmosphäre abhängt und durch den die Befehlskette eine geeignete Antwort auf den Bedarf liefern kann.
Die Luft zirkuliert von der Leitung 6 zu dem zu belüftenden Raum, wie in der Figur durch die Pfeile dargestellt wird.
Die Steuervorrichtung 3 empfängt einerseits durch bekannte Signalübertragungsmittel die Einstellwerte C1 und C2, die von dem Steuerorgan 2 stammen, und steht andererseits durch zwei Leitungen mit zwei verschiedenen Druckquellen P1, P2 in Verbindung. Der eine der Drücke P2, der den höheren Druck bildet, herrscht in der Leitung 6, die in den Raum 7 mündet, während der andere, P1, der Umgebungsdruck, den geringeren Druck bildet. Ausgehend von diesen Information erstellt die Vorrichtung einen Regeldruck P3, der direkt in das Steuerelement 4 geleitet wird, das ein Schieber in der Art einer Blase ist, deren Aufblasen mit dem Wert dieses Regeldruckes P3 zusammenhängt und die, je nachdem ob der Regeldruck stärker oder schwächer ist, einen mehr oder weniger großen Durchlaß für die Luft, die in der Leitung 6 befördert wird und in den Raum 7 mündet, freigibt. Bei einer Umgebung mit geplanter Geometrie 5 können die bekannten Ströme den verschiedenen Werten P3 zugeordnet werden.
Die Steuervorrichtung 3, von der eine Schnittansicht in Figur 2 gezeigt wird, ist ein Mittel zur Verarbeitung und Transformation der Steuersignale; sie erzeugt den Zyklus der abwechselnden Verformungen in den beiden Kapseln A und B.
Wie in Figur 2 dargestellt ist, umfaßt diese Steuervorrichtung 3 einen Druckteiler 8, dessen Körper zwei Eingangsöffnungen 8e und 8d aufweist, wovon jede mit einer der genannten Druckquellen verbunden ist, und eine Ausgangsöffnung 8f, die mit der Schieberregelöffnung 4 verbunden ist, wobei zwischen den Eingangsöffnungen 8e und 8d und der Ausgangsöffnung 8f ein in Längsrichtung beweglicher Kern oder ein Schieber in der Art eines zylindrischen Kolbens 9 eingefügt ist. Dieser Kolben 9 besteht aus zwei Endstücken 9a und 9b, die fest mit einem Mittelstück 9c mit geringerem Durchmesser verbunden sind, durch die das Mischverhältnis der Eingangsdrücke verändert werden kann, ein Verhältnis, das den Ausgangsdruck P3 oder Regeldruck abhängig von der Position der Enden in bezug auf die Eingangsöffnungen der genannten Drücke bestimmt.
An jeder der Seite des beweglichen Elementes ist eine Kapsel, A und B, angeordnet, wobei jede aus einem Körper 10a bzw. 10b in Form einer geschlossenen Hülle mit geringem Volumen besteht und jeweils einen Wandteil 11a bzw. 11b aufweist, der in Richtung des beweglichen Elementes 8 des Druckteilers 9 elastisch beweglich ist, um diesen in die Position zu schieben, die durch das von dem Steuerorgan 2 empfangene Einstellsignal C1, C2 bestimmt wird. Jede Kapsel A und B umfaßt einen kalibrierten Durchlaß 12a, 12b mit geringem Querschnitt, der eine kontrollierte Undichtigkeit darstellt und mit der Außenseite und einem Heizelement mit Widerstand 13a, 13b verbunden ist, dessen Temperatur abhängig von dem angelegten elektrischen Strom zunimmt, wodurch der Innendruck erhöht und der bewegliche Wandteil 11a, 11b zurückgeschoben wird. Eine Bremse 14 ist an der Außenseite jedes Endstückes 9a, 9b des beweglichen Elementes 9 angeordnet, so daß jede störende Fortsetzung des Weges verhindert wird.
Die Ausgangsleitung 8f des Regeldruckes P3 umfaßt eine Drosselung in konischer Form 15, die zur Begrenzung jedes Regelschwingungsphänomens und der Zeit, die zur Wiederherstellung des Regeldruckes P3 bestimmt ist, dient.
Eine erste Anwendungsform dieser Vorrichtung ist in den Figuren 3 bis 10 dargestellt.
Dieser ersten Anwendungsform entspricht ein Betriebszyklus mit einer Gesamtdauer von einigen Minuten und vier Perioden T1, T2, T3, T4.
Die erste, T1, die in den Figuren 3 und 4 dargestellt ist, dient zur Rückstellung des beweglichen Elementes 9 des Druckteilers 8 der Steuervorrichtung 3 in die Ausgangsstellung. Ein Einstellwert C1 wird dem Heizelement 13a der Kapsel A geliefert; dieser Einstellwert wird über einen bestimmten Zeitraum aufrechterhalten, so daß das bewegliche Element 9 des Druckteilers 8 durch die Verformung des elastischen Bereichs 11a in der äußersten Position gehalten wird, wodurch die Eingangsöffnung 8d, die mit der schwächeren Druckquelle, das heißt mit Druck P1, verbunden ist, verschlossen wird, so daß die Eingangsöffnung 8e, die mit der stärkeren Druckquelle P2 verbunden ist, vollständig mit der Ausgangsöffnung 8f des Regeldruckes P3 des Schiebers 4 in Verbindung steht und somit der Regeldruck P3 gleich dem Druck P2 ist. Die Blase 4 wird auf diese Weise dem Druck P2 ausgesetzt und ihr Volumen ist maximal, was einem minimalen Luftstrom entspricht. Die andere Kapsel B empfängt kein Signal.
Die zweite Periode T2, die in den Figuren 5 und 6 dargestellt ist, dient zur Rückführung des verformten Bereichs 11a in den ursprünglichen Zustand, wobei keine der beiden Kapseln ein Einstellsignal empfängt und das bewegliche Element 9 des Druckteilers 8 seine Position so beibehält, daß der Ausgangsdruck P3 immer gleich dem Druck P2 ist.
Die dritte Periode T3, die in den Figuren 7 und 8 dargestellt ist, dient zur Einstellung des beweglichen Elementes 9 des Druckteilers 8 in eine Position, die von dem Nachweissignal S abhängt, das von der Sonde 1 ausgegeben wird.
Die von der Sonde 1 erfaßte Information wird zu dem Steuerorgan 2 übertragen, das ein Steuer- oder Einstellsignal C2 an das Heizelement 13b der zweiten Kapsel B ausgibt, wodurch das bewegliche Element 9 des Druckteilers 8 in die umgekehrte Richtung versetzt wird, indem der elastische Bereich 11b um eine Strecke verschoben wird, die dem Einstellwert C2 entspricht, um den Regeldruck aus dieser Mischung von zwei Versorgungsdrücken zu erhalten. Der dargestellte Zyklus ermöglicht, daß einem Einstellwert gleich 3/4 des maximalen Einstellwerts ein Regeldruckwert P3 gleich 3/4 des Druckunterschieds (P1-P2) zugeordnet wird, und die Reaktion ist daher im gesamten Regelbereich linear.
Die Erwärmung der Kapsel B kann entweder während eines variablen Zeitraumes, der von der Information der Nachweissonde 1 abhängt, mit konstanter Leistung erfolgen, oder während eines konstanten Zeitraumes mit einer variablen Leistung, die von der Information der Nachweissonde 1 abhängt.
Die vierte Periode, T4, die in den Figuren 9 und 10 dargestellt ist und deren Dauer mehr als 50% der gesamten Zyklusdauer beträgt, dient dazu, das bewegliche Element 9 des Druckteilers 8 in der Position zu halten, die in der vorangehenden Periode bestimmt wurde, so daß der Regeldruck gleich 3/4 von (P1-P2) bleibt; während dieser Periode empfängt keine der Kapseln ein Einstellsignal.
Die zweite Kapsel B nimmt nun die nicht verformte Position ein, der elastische Bereich behält seine Position, ebenso wie bei Kapsel A in der zweiten Periode. Danach wird wieder mit der Periode T1 begonnen.
Gemäß einer anderen Anwendungsform dieser Vorrichtung kann ihr Betriebszyklus der in den Figuren 11 bis 15 dargestellte sein.
Dieser Zyklus besitzt eine Gesamtdauer von mehreren Minuten und umfaßt zu Beginn drei Perioden T1, T2, T3 an die die Perioden T2, T3 folgen.
Die erste Periode T1 ist in den Figuren 11 und 12 dargestellt. In dieser Periode überträgt das Steuerorgan 2 einen Einstellwert C2, der dem Signal 2, das von der Sonde 1 ausgegeben wird, entspricht, an das Heizelement 13b der Kapsel B, deren elastischer Bereich 11b sich verformt und die Verschiebung des beweglichen Elementes 9 des Druckteilers 8 in eine bestimmte Position, die durch die Steuerparameter bestimmt wird, bewirkt und somit ein Regeldruck P3 des Schiebers 4 erhalten wird, der dem Belüftungsbedarf des Raumes 7 entspricht; die andere Kapsel A empfängt kein Einstellsignal.
Die zweite Periode T2 ist in den Figuren 14 und 15 dargestellt. In dieser Periode empfängt keine Kapsel ein Einstellsignal während eines bestimmten Zeitraumes, das bewegliche Element 9 des Druckteilers 8 bleibt in seiner Position. Der elastische Bereich 11b nimmt auch wieder eine nicht verformte Stellung ein und der Regeldruck P3 behält denselben Wert wie in der vorangehenden Periode.
In der dritten Periode T3, die in den Figuren 15 und 18 dargestellt ist, wird der Wert des Signales S von der Sonde 1 mit dem Wert verglichen, der zuvor gemessen wurde.
Wenn die neue Messung einen größeren Belüftungsbedarf anzeigt, wie genauer in den Figuren 15 und 16 dargestellt ist, gibt das Steuerorgan 2 ein Einstellsignal C2 aus, das zur Verschiebung des beweglichen Elementes 9 des Druckteilers 8 infolge der Verformung des elastischen Bereichs 11b der Kapsel B dient, so daß die Eingangsöffnung 8d, die mit der schwächeren Druckquelle P1 verbunden ist, stärker mit der Ausgangsöffnung 8f in Verbindung kommt, wodurch ein Regeldruck P3 des Schiebers 4 näher dem schwächeren Druck P1 geliefert wird und die Blase 4 somit einem Druck ausgesetzt wird, dem näher bei P1 liegt, so daß ihr Volumen abnimmt und der Luftstrom zunimmt.
Wenn im Gegensatz dazu die neue Messung einen geringeren Belüftungsbedarf anzeigt, wie in den Figuren 17 und 18 dargestellt ist, gibt das Steuerorgan 2 ein Einstellsignal C1 aus, das an die Kapsel A übertragen wird, zur Verschiebung des beweglichen Elementes 9 des Druckteilers 8 in die umgekehrte Richtung infolge der Verformung des elastischen Bereichs 11a, wobei die Eingangsöffnung 8e, die mit der stärkeren Druckquelle P2 in Verbindung steht, stärker mit der Ausgangsöffnung 8f verbunden wird, so daß ein Regeldruck P3 geliefert wird, der näher dem höheren Druck P2 liegt. Die Blase 4 wird auf diese Weise einem Druck ausgesetzt, der näher bei P2 liegt, so daß ihr Volumen zunimmt und der Luftstrom abnimmt.

Claims

1. Vorrichtung zur Regulierung der Luftzufuhrrate in einem Raum mit geregelter Atmosphäre, die zumindest eine Meßsonde (1) umfaßt, die in dem fraglichen Raum (7) angeordnet ist, um die gewünschte Information, wie Temperatur, Wert der Luftfeuchtigkeitsmessung, Kohlendioxidwert und ähnliches oder noch die etwaige Bemannung des Raumes (7), zu erfassen, sowie einen Schieber (4) in Form einer Verformbaren Blase, der in der Lüftungsleitung (6) des Raumes (7) angeordnet ist und durch den Regeldruck (P3) des Schiebers (4) abhängig von den Informationen, die von der Meßsonde (1) erfaßt werden, gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Druckteiler (8) umfaßt, der zur Abgabe des Regeldrucks (P3) des Schiebers dient, der sich aus verschiedenen Drücken (P1) und (P2) von zwei Druckquellen, mit denen er verbunden ist, zusammensetzt; in Verbindung mit zwei Kapseln (A, B), die abhängig von empfangenen Einstellsignalen verformt werden und auf ein bewegliches Element (9) des Druckteilers (8) mit umgekehrter Wirkung wirken, so daß der Regeldruck (P3) abhängig von den genannten Einstellwerten verändert wird; sowie mit Energieversorgungsmitteln (13a, 13b), die für die Veränderung des Innendruckes in den Kapseln (A, B) abhängig von den empfangenen Einstellwerten notwendig sind; Mitteln (12a, 12b), die mit den Kapseln (A, B) Verbunden sind, um diese von den Auswirkungen einer atmosphärischen Druckveränderung unabhängig zu machen; und mit einem Steuerorgan (2) der Energieversorgungsmittel (13a, 13b), das ein von der Meßsonde (1) ausgegebenes Signal (S) empfangen und in einem vorbestimmten Zyklus, der aus einer Folge von Versorgungs- und Entspannungsperioden der beiden Kapseln (A, B) besteht, ein Steuersignal des Regeldruckes (P3) ausgeben kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede verformbare Kapsel (A, B) aus einem Körper (10a, 10b) in Form einer geschlossenen Hülle besteht,

wobei ein Teil der Wand (11a, 11b) elastisch in Richtung des beweglichen Elementes (9) des Druckteilers (8) bewegbar ist, so daß dieser durch das Einstellsignal des Steuerorgans (2), das von dieser Kapsel empfangen wird, in eine bestimmte Position verschoben werden kann.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (11b) der Kapsel (B) eine geringere Dicke als die Wand (11a) der Kapsel (A) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kapseln (A, B) durch einen kalibrierten Durchlaß (12a, 12b) in der Art einer kontrollierten Undichtigkeit mit der Außenluft verbunden, so daß die Luftmengen, die während der Versorgungsperiode den Kapseln (A, B) entweichen können, vernachlässigbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Verschieben des beweglichen Wandteiles (11a, 11b) jeder Kapsel (A, B) in Richtung des beweglichen Elementes (9) des Druckteilers (8) aus einem Widerstands-Heizelement (13a, 13b) bestehen, dessen Temperatur abhängig von dem angelegten elektrischen Strom zunimmt, wodurch der Innendruck dieser Kapsel erhöht und der bewegliche Wandteil zurückgedrängt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan (2) das Auslösen der Energieversorgungsperioden für die Kapseln (A, B) ermöglicht, sowie das Programmieren einer Folge von Versorgungsperioden dieser Kapseln (A, B), die Auswahl einer der beiden Kapseln für eine bestimmte Versorgungsperiode, die durch ihre Wirkung auf das bewegliche Element (8) des Druckteilers (9) die Öffnung des Schiebers (4) abhängig von den Signalen, die von der Sonde (1) ausgehen und während der Entspannungsperiode empfangen wurden, bestimmen kann, und die Bestimmung der Leistung, die in dieser Periode an die genannte Kapsel abhängig von den Signalen, die von der Sonde (1) während der Entspannungsperiode ausgehen, geliefert wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Raum (7) angeordnete Nachweissonde (1) eine Infrarotsonde ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Energieversorgungsmittel der Kapseln (A, B) aus zumindest einer elektrischen Zelle bestehen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bremse (14) mit dem beweglichen Element (9) des Druckteilers (8) verbunden ist, die zur Verhinderung jeder störenden Fortsetzung seines Weges dient.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsleitung (8f) des Regeldruckes (P3) eine Drosselung (15) in konischer Form umfaßt.

11. Betriebszyklus der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtdauer mehrere Minuten beträgt und daß er die folgenden vier Perioden umfaßt:

- eine erste Periode, in der das Steuerorgan ein Einstellsignal (C1) ausgibt, das an die erste Kapsel (A) übertragen wird, das heißt, an jene, die für die Rückstellung des beweglichen Elementes (9) des Druckteilers (8) in die Ausgangsposition dient, so daß die Eingangsöffnung (8e), die mit der Druckquelle (P2) verbunden ist, mit der Ausgangsöffnung (8f) in Verbindung steht, die den Regeldruck (P3) des Schiebers (4) liefert, wobei die Blase (4) somit einem Druck (P2) ausgesetzt wird, während die andere Eingangsöffnung (8d) verschlossen ist und die andere Kapsel (B) kein Signal empfängt;

- eine zweite Periode, die für die Entspannung der beiden Kapseln (A, B) vorgesehen ist, wobei keine ein Einstellsignal empfängt und das bewegliche Element (9) des Druckteilers (8) seine Position beibehält;

- eine dritte Periode, in der jede Sonde (1) ein Informationssignal ausgibt, das an das Steuerorgan (2) übertragen wird, das selbst ein Steuersignal ausgibt, das an die zweite Kapsel (B) übertragen wird und zur Verschiebung des beweglichen Elementes (9) des Druckteilers (8) in die entgegengesetzte Richtung um eine Strecke dient, die durch die von der Nachweissonde (1) gegebene Information bestimmt wird, um eine richtige Mischung der beiden Versorgungsdrücke (P1, P2) des Regeldruckes (P3) des Schiebers (4) zu erhalten, die den Anforderungen des Raumes (7) entspricht, wobei die andere Kapsel (A) kein Signal empfängt;

- eine vierte Periode, deren Dauer mehr als 50% der gesamten Zyklusdauer beträgt und die zur Entspannung der beiden Kapseln (A, B) vorgesehen ist, wobei keine ein Einstellsignal empfängt und das bewegliche Element (9) des Druckteilers (8) dieselbe Position beibehält wie in der vorangehenden Periode und der Zyklus wieder beginnt.

12. Betriebszyklus der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtdauer mehrere Minuten beträgt und daß er die folgenden drei Perioden umfaßt:

- eine erste Periode, in der das Steuerorgan (2) aufgrund der Steuerinformationen, die von jeder Nachweissonde (1) des Raumes (7) ausgegeben werden, ein Einstellsignal (C2) ausgibt, das an die Kapsel (B) übertragen wird, die zur Verschiebung des beweglichen Elementes (9) des Druckteilers (8) in eine bestimmte Position dient, um einen Ausgangsdruck (P3) des Schiebers (4) zu erhalten, der den Belüftungsanforderungen des Raumes (7) entspricht, während die andere Kapsel (A) kein Einstellsignal empfängt;

- eine zweite Periode, die für die Entspannung der beiden Kapseln (A, B) vorgesehen ist, wobei keine ein Einstellsignal empfängt und das bewegliche Element (9) des Druckteilers (8) seine Position beibehält; und

- eine dritte Perioden in der der Wert des von der Nachweissonde (1) im Raum ausgegebenen Signales (S) mit jenem der vorangehenden Messung verglichen wird und in der, wenn der Belüftungsbedarf größer ist, das Steuerorgan (2) ein Einstellsignal (C2) ausgibt, das an die Kapsel übertragen wird, die zum Verschieben des Druckteilers (8) bestimmt ist, so daß die Eingangsöffnung (8d), die mit der schwächeren Druckquelle (P1) in Verbindung steht, stärker mit der Ausgangsöffnung (8f) verbunden wird, um so einen Regeldruck (P3) des Schiebers (4) zu erhalten, der näher dem geringeren Druck (P1) liegt, wobei die Blase (4) auf diese Weise einem Druck ausgesetzt wird, der näher bei (P1) liegt, so daß ihr Volumen abnimmt und der Luftstrom zunimmt, und wenn im Gegensatz dazu der von jeder Sonde (1) im Raum (7) nachgewiesene Belüftungsbedarf geringer ist, das Steuerorgan (2) ein Einstellsignal (C1) ausgibt, das an die andere Kapsel (A) übertragen wird, so daß das bewegliche Element (9) des Druckteilers (8) in die umgekehrte Richtung verschoben wird, so daß die Eingangsöffnung (8e), die mit der stärkeren Druckquelle (P2) in Verbindung steht, stärker mit der Ausgangsöffnung (8f) verbunden wird, um so einen Regeldruck (P3) des Schiebers (4) zu erhalten, der näher dem höheren Druck (P2) liegt, wobei die Blase (4) auf diese Weise einem Druck ausgesetzt wird, der näher bei (P2) liegt, so daß ihr Volumen zunimmt und der Luftstrom abnimmt.

13. Betriebszyklus der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er folgendes umfaßt:

- eine erste Periode, die, sobald die Sonde (1) eine Anwesenheit erfaßt, während die Blase (4) ein maximales Volumen besitzt und die Luftzufuhrrate minimal ist, mit der Ausgabe eines Einstellsignales (C2) des Steuerorgans beginnt, das an die Kapsel (B) übertragen wird, die zum Verschieben in die umgekehrte Richtung des Druckteilers dient, so daß die Eingangsöffnung (8d), die mit dem neuen Druck P1 verbunden ist, mit der Ausgangsöffnung (8f) in Verbindung steht und die andere mit dem Druck P2 verbundene Eingangsöffnung verschlossen ist, um so einen Regeldruck P3 der Blase zu erhalten, wobei diese Blase somit dem Druck P1 ausgesetzt wird und ihr Volumen minimal ist, was einem maximalen Luftstrom entspricht, wobei diese Periode zur Aufrechterhaltung dieses Zustandes fortgesetzt wird, solange die Anwesenheits-Nachweissignale in kürzeren als den vorbestimmten Zeitabständen aufeinanderfolgen;

- eine zweite Periode, die, sobald die Meßsonde (1) keine Anwesenheit in einem Zeitraum der obengenannten bestimmten Dauer nachgewiesen hat, während die Blase ein minimales Volumen besitzt und der Luftstrom maximal ist, mit der Aussendung eines Einstellsignales (C1) des Steuerorgans beginnt, das an die Kapsel (A) übertragen wird, die mit der Druckquelle P1 verbunden ist, so daß die Eingangsöffnung (8e), die mit der Druckquelle P2 in Verbindung steht, mit der Ausgangsöffnung (8f) verbunden ist, während die Öffnung (8d) die mit dem Druck P1 verbunden ist, verschlossen ist, um so einen Regeldruck P3 der Blase (4) zu erhalten, wobei diese Blase (4) auf diese Weise dem Druck P2 ausgesetzt wird und ihr Volumen maximal ist, was einem minimalen Luftstrom entspricht, wobei diese Periode zur Aufrechterhaltung dieses Zustandes fortgesetzt wird, solange keine Anwesenheit nachgewiesen wird.