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Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Luftklimatisierung in Räumen
| I)ic Verarbeitung ver<chiedener Produkte, wie z. P. |
| Schokolade ttsw., verlangt eine gleichbleibende, nie- |
| drige Tempcrattir, wobei die relative 1#cuchtigkeit |
| nicht über einen bestimmten Wert ansteigen darf. |
| Für die Erzielnn, dieser Luftverhältnisse sind Lüf- |
| tungsanlagen bekannt, welche mit einem Kühlregister |
| und einem dahintergeschalteten Heizregister aus- |
| gerüstet sind. Die zti behandelnde Luft kann bei |
| diesen Anlagen entweder aus dem Freien oder aus |
| (lern Arbeitsrauen entnommen werden. Die für diese |
| Einstellung erforderlichen Klappen werden in der |
| Regel von Hand verstellt. Anlagen dieser Art ar- |
| beiten verhältnisin;ißig unwirtschaftlich und können |
| keine gleichmäßige Temperatur einhalten, da die |
| Einstellung der verschiedenen Ventile und Klappen |
| der ständigen Wartung und Aufmerksamkeit der |
| 13edieilung unterliegt. |
| Die I:rtindung beseitigt die Nachteile solcher An- |
| lagen dadurch, daß die Anlage vollautomatisch ge- |
| steuert wird. Hierzu wird erfindungsgemäß zur |
| Regelung des Luftzustandes in Räumen, in denen |
| bei einer Zuführung von hrischluft in der aus hygie- |
| nischen Gründen erforderlichen Luftmenge eine be- |
| stimmte Raumtemperatur eingehalten und ein vor- |
| geschriebener Feuchtigkeitsgrad nicht überschritten |
| werden soll, so verfahren, daß der Frischluft je |
| nach Maßgabe der Impulsgabe sowohl eines im |
| Mischkanal hinter dem Kühlregister angeordneten |
| ersten Temperaturreglers, der etwa auf die dem |
| Raumklima bei gleichem Absolutfeuchtegehalt ent- |
| sprechende Sättigungstemperatur eingestellt ist, als |
| auch eines im zu temperierenden Raum angeordneten |
| zweiten Temperaturreglers Umluft in der Weise |
| beigemischt wird, daß diese Umluft über je nach |
den Impulsgaben der beiden Temperaturregler gleichsinnig so gesteuerte
Luftklappen geregelt wird, daß bei Temperaturanstieg ein wachsender Umluftanteil
der Frischluft vor und der Restanteil hinter dem Kühlregister zugeführt wird. Die
Zuhift kann dann in einem hinter der Zumischstelle liegenden, der geforderten Lufttemperatur
entsprechend beheizten Heizregister die notwendige Erwärmung erhalten.
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Die Anlage zur selbsttätigen Durchführung bzw. Erzielung des erfindungsgemäßen
Regelungsverfahrens der Lufttemperierung von Räumen besteht demnach im wesentlichen
in der Anordnung von je einer im Mischkanal vor und hinter dem Kühlregister vorgesehenen
Umhiftklappe, deren gegettsä tzlicli auf Öffnen und Schließen gekuppelte 1?instellung
sowohl von dem Kanaltemperaturregler hinter (lern Kühlregister als auch von dem
Raumternperaturregler gesteuert wird.
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Die Temperaturregler wirken zweckmäßig außer auf die Umluftklappen
auch noch auf die Ventile der Kühlmittelzufuhr bzw. des Heizrnediunis ein, und zwar
dergestalt, daß der Kanaltemperaturregler bei völliger Öffnung der vor (lern Kühlregister
angeordneten Umluftklappe die Kühlinittelzufuhr verstärkt, während der Raumtemperaturregler
bei voller Öffnung der hinter dem Kühlregister liegenden Umluftklappe das Steuerventil
auf erhöhte Heilmittelzufuhr einstellt bzw. unigekehrt beim Schließen dieser Klappe
die Heizmittelzufuhr abschaltet.
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In den letztgenannten Fällen, wo also kein Heizbedarf vorliegt, kann
es zweckmäßig sein, die Zuluft am Heizregister vorbeizuführen, uni den dann unnötigen
Aufwand an Kraftbedarf für die Überwindung des Heizregisterwiderstandes einzusparen.
Das kann zweckmäßig durch Umgehungsklappen geschehen, die in Abhängigkeit vom Schließen
des Dampf- oder Heißwasserzuleitventils für das Heizregister geöffnet werden und
die Zuluft in einem parillelen Umleitkanal am Heizregister vorbeiführen.
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Durch die gleichzeitige Kontrolle der höchstzulässigen Taupunkttemperatur
der Zuluft mittels des hinter dem Kühlregister eingebauten Temperaturreglers und
der im Raum gewünschten Lufttemperatur mittels des im Arbeitsraum angeordneten Temperaturreglers
wird zwangsläufig auch der höchstzulässige Prozentsatz der relativen Feuchtigkeit
überwacht.
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Die automatische Steuerung der Reglero@rgane kann pneumatisch, hydraulisch
oder elektrisch betrieben werden.
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Bei dein in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel einer
Klimatisierungsanlage für die selbsttätige Regelung der Luftklimatisierung von Räumen
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist als Antriebsmittel Druckluft angenommen.
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Durch die Klappe i tritt von dem Lüfter 2 angesaugte Frischluft in
die Mischkammer der Anlage ein. Die Klappe i wird beim Inbetriebsetzen der Anlage
mittels eines Meinbranmotors 3 geöffnet, so daß stets die aus hygienischen Gründen
erforderliche Mindestfrischluftmenge angesaugt wird. Durch die Klappen 4, 5 gelangt
Umluft aus dem zu temperierenden Raum in die Mischkammer. Die Klappen 4 und 5 sind
miteinander derart gekuppelt, daß beim Öffnen der Klappe 4 die Klappe 5 gleichzeitig
geschlossen wird, und umgekehrt. Die beiden Klappen 4 und 5 werden von einem Doppelrnembrantnotor
6 und 7 bewegt, wobei der eine Mernbranmotor 7 von einem Kanalternperaturregler
8 beeinflußt wird, der in dein Mischkanal hinter dem Kühlregister <9 eingebaut
ist, während der Membranmotor 6 von einem Temperaturregler io im zu temperierenden
Raum beeinflußt wird. Der Kanaltemperaturregler 8 steuert weiterhin durch ein Ventil
ri den Zufluß von Kühlsole zum Kühlregister g.
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In der Zuflußleitung der Kühlsole ist ferner ein Absperrventil 12
vorgesehen, welches beim Aussetzen der Druckluft- oder sonstiger Regelmittelzufuhr
1,5 in das Regelsvsteni die Zuleitung der Kühlstele verschließt.
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Der Raumtemperaturregler io steuert außer (lern Membranmotor 6 für
die Verstellung der Luftklappen 4, 5 zugleich noch den Zufluß des Heizmittels zum
Heizregister 13 durch Regelwirkung auf das Dampfeinlaßventil 14.
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Der @fembranmotor 3 sowie der Doppelmenibranmotor 6, 7 sind derart
ausgebildet, daß bei steigendem Druck in der Druckluftleitung 15 bzw. 151 und damit
unter der Membran des Arbeitskolbens ein Hebel 16 bzw. 16a bewegt wird, durch den
das Verstellgestänge 17 bzw. U" der Luftklappen 1, 4 und 5 gesteuert wird. Die Verstellung
der Hebel geschieht unter Spannung von Rückzugfedern 18 und 18", so daß bei einem
abnehmenden Druck in der Motorkammer der Stellhebel und das Gestänge der Luftklappen
1, 4 und 5 wieder in die _lusgangsstellung zurückbewegt werden.
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Die Membranmotoren 3, 6 und 7 werden von einer in der Zeichnung nicht
dargestellten Druckluftstation durch die Leitungen 15 direkt und durch die Leitungen
15" und 151 über die Temperatur-! regier 8 und to mit Druckluft versorgt.
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Der Regelungsvorgang der Anlage verläuft demnach folgendermaßen: Der
Raumtemperaturregler io wird von Hand auf die gewünschte Raumtemperatur eingestellt.
Steigt die Raumtemperatur über den eingestellten Wert, sot wird das Ventil 14 der
Dampfleitung iy zum Heizregister 13 geschlossen.
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Ist die Raumtemperatur trotz Abstellens des Heizregisters 13 noch
zu hoch, so wird anschließend durch den Membranmotor 6 des Doppeltnernbranmotors
die Klappe 5 geschlossen und gleichzeitig die Klappe 4 geöffnet, so daß der durch
das Kühlregister g strömende Anteil der Umluft vergrößert wird bis gegebenenfalls
die gesamte Umluft neben der durch die offene Klappe i eintretenden Frischluft-'
menge durch das Kühlregister d strömt.
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Sinkt die Raumtemperatur unter den eingestellten Wert, so löst die
Steuerung die erläuterten Regelvorgänge in umgekehrter Reihenfolge aus.
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Der Kanaltemperaturregler 8 wird von Hand auf eine z. B. 4 bis 5°C
unterhalb der Raumtemperatur liegende Temperatur eingestellt. Diese Temperatur f
muß derart im Verhältnis zur Raumtemperatur liegen, daß bei zunehmender Erwärmung
der gesättigten Zuluft von Kanaltemperatur auf Raumtemperatur
deren
relative Feuchtigkeit den bei Kühlbetrieb höchstzulässigen Prozentsatz erreicht.
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Steigt die Temperatur im Kanaltemperaturregler 8 über den daran eingestellten
Wert, so wird über die Stellmembran 7 die Umluftklappe 4 geöffnet und gleichzeitig
die Umluftklappe 5 geschlossen. Sobald die Klappe 4 ganz geöffnet ist, wird das
Ventil ii weiter geöffnet, so claß mehr Kühlmittel in das Register o gelangt und
die durchströmende Luft so tief abgekühlt wird, bis der Kanaltemperaturregler 8
den eingestellten Wert erreicht.
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Sinkt die Temperatur am Kanalregler 8 unter den eingestellten Wert,
so löst die Steuerung die vorstehenden Regelvorgänge in umgekehrter Reihenfolge
aus.
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Durch die L`berwachung der Raumtemperatur und der bei Kühlbetrieb
in fast gesättigtem Zustand aus dem Kühlregister d austretenden gekühlten Luft wird
z«@angsläufcg auch die relative Feuchtigkeit im Raum während des Kühlbetriebes annähernd
konstant gehalten. Bei niedrigeren Temperaturen der Frischluft, sobald das Kühlregister
nicht mehr in Betrieb genommen wird, sinkt der Absolutwassergehalt der Frischluft
und damit der der Zuluft, sie claß auch die relative Feuchtigkeit des Raumes abnimmt,
da der Raumtemperaturregler io eine konstante Raumtemperatur hält.
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Ucn in den Fällen, z. B. im Sommer, wo ein Heizbedarf nicht vorliegt,
die dem Raum zuzuführende Zuluft am Heizregister i3 vurbeizufiihren, um den Kraftbedarf
für die Uberwindung des Heizregisterwiderstandes zu sparen, kann es vorteilhaft
sein, im Zuluftkanal Umgehungsklappen vorzusehen, die die Zuluft am Heizregister
vorbeiführen. Diese Umgehungsklappen kann man zweckmäßig mittel-oder unmittelbar
von der Steuerleitung des Dampfventils 14 betätigen, indem man von dem das Schließen
des Ventils 14 bewirkenden Druck anschließend die Umgehungsklappen öffnen läßt.