CONTROL APPARATUS FOR THE REGULATING VARIABLE OF A FLOW GOVERNOR IN AN AIR CONDITIONING PLANT

Abstract: 1. Device for controlling the standard size of a flow volume governor of an air-conditioning unit by a temperature sensor depending on the requirement for warm air or cold air respectively of a room or group of rooms, the standard size being determined by the initial tension of a spring (4), which is fixed to a holder (6, 7) formed by a longitudinally displaceable bar (7) and in turn supports a component (3) narrowing the flow cross section in an adjustable position, characterized in that to the said bar (7) between two guides (17, 18) of the bar (7) is rigidly fixed a further bar (22) at an angle and a servomotor (15) controlled by the température sensor is coupled to said further bar (22) via a rocking lever (25) and a connection part (23) rotatably positioned on this lever and displaceable on the further bar (22) in such an arrangment that the rocking lever (25) moves away on the path from a final position for the highest heating load to a final position for the highest cooling load via a dead centre so that it pushes the bar (7) away on said path and then draws it back.

Description: "Vorrichtung zum Steuern der Regelgrösse eines Strömungsmengenreglers einer Klimaanlage" Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern der Regelgrösse eines Strömungsmengenreglers einer Klimaanlage durch einen Temperaturfühler nach dem Warmluft- bzw. Kühlluftbedarf eines Raumes oder einer Raumgruppe, wobei die Regelgrösse durch die Vorspannung einer Feder bestimmt ist, die an einer verschiebbaren Halterung befestigt ist und ihrerseits ein den Strömungsquerschnitt verengendes Element in veränderlicher Stellung hält. In Klimaanlagen, die in der wärmeren Jahreszeit mit Luft kühlen und in der kälteren Jahreszeit mit der Luft heizen, muss die in der Zeiteinheit in einen Raum abgegebene Luftmenge nach der erforderlichen Wärmeabfuhr bzw. Wärmezufuhr gesteuert werden. Eine Steuerung der Vorkühlung bzw. Vorwärmung der Luft scheidet aus mehreren Gründen aus. Es ist bekannt, die für die einzelnen Räume oder für Raumgruppen eines Gebäudes benötigte Luft Verteilerkästen zu entnehmen und dort die Eingänge der verschiedenen Luftleitungen mit Klappen zu versehen, deren Öffnungsweiten je nach Bedarf von Hand verstellt werden. Da diese Klappen nicht auf Druckunterschiede reagieren, lassen sie bei Druckanstieg und Druckabfall in dem Verteilerkasten, wie er in folge verringerter bzw. vergrösserter Entnahme auftritt, zuviel bzw. zuwenig Luft strömen. Es besteht daher das Bedürfnis, Strömungsmengenregler, die unabhängig vom herrschenden Druck eine bestimmte Strömungsmenge einregeln, mit dieser ihrer Regelgrösse auf unterschiedliche Heiz- und Kühllasten einzustellen, und dies dann auch selbsttätig von einem Temperaturfühler aus gesteuert. Da die Regelgrösse durch die Vorspannung einer Feder bestimmt ist, die an einer Halterung befestigt ist und ihrerseits ein den Strömungsquerschnitt verengen des Element in veränderlicher Stellung hält, muss die Vorspannung der Feder zur Erhöhung der Regelgrösse durch Anziehen der Halterung erhöht und zur Verringerung der Regelgrösse durch Vorschieben der Halterung verringert werden. Dabei besteht jedoch die Schwierigkeit, dass das von einem Temperaturfühler gegebene Steuersignal sich bei steigender wie auch bei fallender Temperatur jAueils rur glacfisirig ardert, die Esdeng der Regelgrösse des Strömungsmengenreglers aber in dem in Betracht stehenden Temperaturintervall umkehrt: Von tiefen zu hohen Temperaturen fällt zunächst die Heizlast und damit der Strömungsbedarf, steigt aber der Strömungsbedarf dann wieder wegen steigender Kühllast, und umgekehrt. Um das Steuersignal entsprechend umzuwandeln, hat man u . a. zwei gegenläufig geschaltete Temperaturfühler vorgeschlagen, zwischen denen beim Übergang von Heizung zu Kühlung die Steuerung wechselt. Zv Lösungen, die technisch und wirtschaftlich eine Verwirklichung erlaubt hätten, ist man bisher jedoch nicht gekommen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und funktions- sichere Vorrichtung zum Steuern der Regelgrösse eines Strömungsmengenreglers nach dem Warmluft- bzw. Kühlluftbedarf zu schaffen. Die Erfindung löst sich von den Versuchen der Bewältigung auf elektrotechnischem Wege und sieht eine Vorrichtung der eingangs bevon zeichneten Art vor, bei der ein dem Temperaturfühler gesteuerter Stellmotor mit der Halterung derart mechanisch bewegungsumsetzend gekoppelt ist, dass der auf dem Weg von seiner Endstellung für die höchste Heizlast nach seiner Endstellung für die höchste Kühllast die Halterung vorschiebt und wieder anzieht. Da ohnehin ein Stellmotor mechanisch mit der Halterung gekoppelt werden muss, bedeutet dies kaum einen weiteren Aufwand. Die Funktionssicherheit ist praktisch ebenso gross wie bei eletstrischer Umwandlung des gleichsinnigen Steuersignals in umkehrende Bewegung. Vorzugsweise ist der Stellmotor mit der Halterung über einen Schwenkhebel von solcher Anordnung gekoppelt, dass dieser auf dem genannten Weg über einen Totpunkt hinweggeht. Diese Lösung ist besonders einfach beispielsweise im Vergleich zu einer Kulissenführung, die an sich auch möglich wäre. In weiterer zweckmässiger Ausgestaltung der Erfindung ist die Halterung durch eine längsverschiebbar geführte Stange gebildet, an der eine weitere Stange im rechten Winkel starr befestigt ist, auf der ein drehbar an dem Schwenkhebel gelagertes Verbindungsteil verschiebbar ist. Die die Halterung bildende Stange kann mit der weiteren Stange durch ein Klemmteil verbunden sein, in dem sie nach Lösen der Klemmung unter Schraubung in den Windungen der Feder drehbar und längsverschiebbar ist, so dass die Windungszahl der Feder und damit die Federkonstante einstellbar ist. Als vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung in baulicher Hinsicht wird schliesslich vorgeschlagen, dass die Vorrichtung den Stellmotor an dem Rücken und den Schwenkhebel und die Stangen zwischen den Schenkeln eines flach-U-förmig gebogenen Bleches aufweist, das mit dem einen Schenkel an dem Gehäuse des Strömungsreglers befestigt ist und dessen beide Schenkel von der die Halterung der Feder bildenden Stange als einfache Führung für diese durchstossen sind. Die Zeichnungen geben ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder. Fig. 1 zeigt einen axialen Längsschnitt durch einen Strömungsmengen regler mit angesetzter Steuervorrichtung. Fig. 2 zeigt einen Schnitt nach Linie 11-11 in Fig. 1. In einer in der Pfeilrichtung durchströmten Luftleitung 1 ist auf einer Welle 2 eine gewinkelte Regelklappe 3 gelagert. Sie wird gegen die Luftströmung, die sie zu schliessen sucht, gehalten durch eine Feder 4, die über einen Hebelarm 5 an ihr angreift und die selbst durch eine mit einem Querstift 6 versehene Stange 7 gehalten ist. Die Stange 7 ist mit dem Querstift 6 so weit in die Windungen der Feder 4 eingeschraubt, dass die zwischen dem Querstift 6 und dem Hebelarm 5 verbliebene Zahl von Windungen die benötigte Federkonstante hervorbringt, nämlich im Zusammenwirken mit dem mit der Klappenstellung sich ändernden Kraftangriffswinkel am Hebelarm 5 derart, dass steigender Druck der anströmenden Luft die Regelklappe 3 immer so viel weiter schliesst, dass die Strömungsmenge hinter der Regelklappe gleichbleibt. Gezeichnet ist die Ruhestellung, gestrichelt angedeutet eine mittlere Arbeitsstellung und strichpunktiert die vollständig verschliessende Endstellung. Im einzelnen sind der Aufbau und die Arbeitsweise eines solchen Reglers in der DE-OS 24 48 271 beschrieben. Über einen als Schraube mit einem Aussengewinde und einer Art Schraubenkopf 8 versehenen Stutzen 9, der mittels einer Mutter 10 an der Wandung der Luftleitung 1 angeschraubt ist, ist mittels einer weiteren Mutter 11 eine Steuervorrichtung 12 an der Luftleitung 1 befestigt. Eine weitere Befestigung ist bei 13 angedeutet. Die Steuervorrichtung 12 sitzt an dem Stutzen 9 und der weiteren Befestigung 13 mit dem einen Schenkel eines flach-U-förmig gewinkelten, den Vorrichtungsrahmen bildenden Bleches 14. Auf dem Rücken des Bleches 14 ist ein Stellmotor 15 angeordnet, dessen Abtriebswelle 16 das Blech 14 durchstösst. Die Stange 7 ragt durch den Stutzen 9, in dem sie bei 17 geführt ist, hindurch bis in eine Bohrung 18 im anderen Schenkel des Bleches als zweite Führung. Am Ende der Stange 7 ist ein Einschnitt 19 zu erkennen, in den für die weiter oben erwähnte Drehung der Stange ein Schraubenzieher greifen kann. Die Stange durchsetzt in einer Bohrung einen Klotz 20, der mittels einer Schraube 21 auf ihr festgeklemmt ist und in den rechtwinklig zu der Stange 7 eine weitere Stange 22 eingeschraubt ist. Diese durchragt mit geringem Spiel eine Bohrung in einem Verbindungsteil 23, das bei 24 in einem auf der Abtriebswelle 16 sitzenden Schwenkhebel 25 drehbar gelagert ist. Die in Fig. 1 gezeigte Stellung des Schwenkhebels 25 entspricht beispielsweise einer mittleren Heizlast. Für eine grössere Heizlast würde der Schwenkhebel 25 noch etwas weiter im Uhrzeigersinn schwenken und damit über die weitere Stange 22, auf der dabei das Verbindungsteil 23 noch weiter nach aussen rutscht, und die Stange 7 die Feder 4 weiter anziehen, d.h. stärker spannen. Die Regelgrösse des Volumenstromreglers würde damit erhöht, d.h. der Volumen stromregler regelt, unabhängig von Druckschwankungen, eine bestimmte, grössere Strömungsmenge ein. Gibt, umgekehrt, bei steigender Temperatur der Temperaturfühler, an den der Stellmotor 15 angeschlossen ist, ein einer Verkleinerung der Strömungsmenge entsprechendes Steuersignal, so dreht sich die Abtriebswelle 16 des Stellmotors 15 mit dem Schwenkhebel 25 im Gegenuhrzeigersinn und schiebt die Stange 7 mit dem Querstift 6 vor. Die Vorspannung der Feder 4 wird dann verringert und damit die Strömungsmenge, da sich die Regelklappe 3 nun leichter schliesst. Gelangt jedoch der Schwenkhebel 25 über den Totpunkt, d.h. seine zur weiteren Stange 22 senkrechte Stellung, hinaus, so zieht er die Stange 7 und die Feder 4 wieder an und erhöht demgemäss die Strömungsmenge. Dies ist für steigende Kühllast vorgesehen; die Vorwärmung der Luft hört bei der Stellung des Schwenkhebels 25 am Totpunkt auf.

Claims: Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Steuern der Regelgrösse eines Strömungsmengen- reglers einer Klimaanlage durch einen Temperaturfühler nach dem Warmluft- bzw. Kühlluftbedarf eines Raumes oder einer Raumgruppe, wobei die Regelgrösse durch die Vorspannung einer Feder (4) be stimmt ist, die an einer verschiebbaren Halterung (6,7) befestigt ist und ihrerseits ein den Strömungsquerschnitt verengendes Element (3) in veränderlicher Stellung hält, dadurch gekennzeichnet, dass ein von delr. Temperaturfühler gesteuerter Stellmotor 15 cit der Halterung (6,7j derart mechanisch bevegungsulrsetzend ge koppelt (20-25) ist, dass er auf dem Weg von seiner Endsteilung für die höchste Heizlast nach seiner Endstellung für die hochste Kühl last die Halterung (6,7) vorschiebt und wieder anzieht. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellmotor (15) mit der Halterung (6,7) über einen Schwenk hebel (25) von solcher Anordnung gekoppelt ist, dass dieser auf dem genannten Weg über einen Totpunkt hinweggeht. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (6,7) durch eine längsverschiebbar geführte Stange (7) gebildet ist, an der eine weitere Stange (22) in einem, vorzugsweise rechten, Winkel starr befestigt ist, auf der ein dreh bar an dem Schwenkhebel (25) gelagertes Verbindungsteil (23) ver schiebbar ist. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die die Halterung (6,7) bildende Stange (7) mit der weiteren Stange (22) durch ein Klemmteil (20,21) verbunden ist, in dem sie nach Lösen der Klemmung (21) unter Schraubung in den Windungen der Feder (4) drehbar und längsverschiebbar ist. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie den Stellmotor (15) an dem Rücken und den Schwenk hebel (25) und die Stangen (7;22) zwischen den Schenkeln eines flach-U-förmig gebogenen Bleches (14) aufweist, das mit dem einen Schenkel an dem Gehäuse (1) des Strömungsmengenreglers (1-10) befestigt ist und dessen beide Schenkel von der die Halterung (6,7) der Feder (4) bildenden Stange (7) durchstossen sind.

Inventors: SIEGWART, EMIL
Applicants: SIEGWART, EMIL
Application year: 1984
Main classification: G05D23
IPC codes: G05D23, G05D7, F24F11