DEVICE FOR MEASURING THE FLOW IN AN AIR CONDITIONING EQUIPMENT

Abstract: 1. Device for measuring pressure in an air duct of an air conditioning system, particularly upstream of a control valve and consisting of arms (11, 12) disposed in stellate fashion on associated hubs (9, 10), the arms disposed on one hub having, distributed over their length, apertures (13) directed to the upstream side and opening out into a common manifold (14) while the apertures (17) on the arms disposed on the other hub are directed downstream and open out into a common manifold (18), each manifold (17, 18) leading into a pressure chamber in the associated hub (9, 10) and each pressure chamber having a connection for an onwardly extending line, each hub (9, 10) furthermore carrying the same number of arms (11, 12), characterised in that the upstream-directed apertures (13) on the smaller radii are masked by a disc (21) adapted to be mounted on the hub (9) and in that the arms (12) with the downstream-directed apertures (17) are disposed substantially centrally between the arms (11) with the apertures (13) which are directed upstream.

Description: Gebrüder Trox, Gesellschaft mit beschränkter Haftung, Postfach 181, 4133 Neukirchen-Vluyn Vorrichtung zur Druckmessung in einer klimatechnischen Anlage Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Druckmessung in einem Luftkanal einer klimatechnischen Anlage, insbesondere vor einer Regelklappe, bestehend aus auf einer Nabe sternförmig angeordneten Armen, die über ihre Länge verteilt stromaufwärts gerichtete Öffnungen, die in eine gemeinsame Sammelleitung münden, sowie stromabwärts gerichtete Öffnungen, die in eine gemeinsame Sammelleitung münden, aufweisen, wobei jede Sammelleitung in eine Druckkammer in der Nabe führt und jede Druckkammer einen Anschluss für weiterführende Leitungen aufweist. Vorrichtungen zur öruckiessuny benötigt man insbesondere dann, wenn der Volumenstrom in einer klimatechnischen Anlage mit Hilfe einer Regelklappe geregelt werden soll. Da die Regelklappe häufig unmittelbar hinter bzw. vor Krümmern des Luftkanals angeordnet ist und in den zwischen den Krümmern und der Regelklappe befindlichen Abschnitten des Luftkanals ver änderliche Geschwindigkeitsprofile über den jeweiligen Querschnitt herrschen, kann der dynamische Druck, der ein Mass für den Volumenstrom ist, in diesen Bereichen mit herkömmlichen Mitteln, z.B. einem Pitot Rohr, nicht hinreichend genau bestimmt werden. Deswegen nimmt man bei einer gattungsgemässen Vorrichtung (US PS 44 53 419) die Drücke an verschiedenen Stellen des Querschnitts auf und misst lediglich die sich in den Druckkammern einstellenden Werte einerseits des Gesamtdruckes der Strömung und andererseits des statischen Druckes. Aus der Differenz des Gesamtdruckes und des statischen Druckes erhält man den dynamischen Druck als Mass für den Volumenstrom. Bei der gattungsgemässen Vorrichtung sind an jedem Arm stromaufwärts gerichtete Öffnungen und stromabwärts gerichtete Öffnungen sowie zwei zugeordnete Sammelleitungen vorgesehen, die zu gesonderten Druckkammern in der Nabe führen. Während die stromaufwärts gerichteten Öffnungen den Gesamtdruck der Strömung zuverlässig verfassen, ist die Messung des statischen Druckes über die stromabwärts gerichteten Öffnungen unsicher und problematisch, weil der Druck an diesen stromabwärts gerichteten Öffnungen durch Totwasserströmungen und dergleichen verfälscht sein kann. Anders ausgedrückt hängt der Druck an den stromabwärts gerichteten Öffnungen auch von der Querschnittsform der Arme ab. Diese Querschnittsform lässt sich aber nicht immer so auslegen, dass die stromabwärts gerichteten Offnungen ausschliesslich den statischen Druck erfassen. Aufgabe der Erfindung ist es, den mittleren dynamischen Druck der Strömung in einem Luftkanal genauer zu messen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Arme mit stromaufwärts gerichteten Öffnungen einerseits und die Arme mit stromabwärts gerichteten Öffnungen andererseits auf zugeordneten Naben angeordnet sind, dass jede Nabe die gleiche Anzahl von Armen trägt und dass die Arme mit den stromabwärts gerichteten Öffnungen etwa mittig zwischen den Armen mit den stromaufwärts gerichteten Öffnungen angeordnet sind. Obgleich bei dieser Vorrichtung die Orte für die Messung.d-es Gesamtdruckes der Strömung einerseits und für die Messung des statischen Druckes andererseits verschieden sind, erhält man dennoch eine sehr zuverlässige Messung der Mittelwerte dieser Drucke und damit eine zuverlässige Grundlage für die Bestimmung des Wirkdrucks als Mass für den Volumenstrom, weil Störungen insbesondere an den stromabwärts gerichteten Öffnungen, die den statischen Druck aufnehmer, weitgehend ausgeschlossen werden können. Dazu konnen nicht nur die Querschnitte der Arme reduziert werden, sondern es kann auch ihre Querschnittsform so ausgelegt werden, dass die stromabwärts gerichteten Öffnungen tatsächlich nur den statischen Druck der Strömung erfassen. Vorzugsweise sollten auf jeder Nabe drei Arme unter einem Winkel von 1200 angeordnet sein, so dass zwischen einem Arm mit stromaufwärts gerichteten Öffnungen und einem Arm mit stromabwärts gerichteten Öffnungen jeweils ein Winkel von 60 verbleibt. Im übrigen empfiehlt es sich, die Arme mit den stromaufwärts gerichteten Öffnungen ihrerseits stromauf-; wärts anzuordnen. Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann auch mit einfachen Mitteln unterschiedlichen Forderungen angepasst werden. Soll beispielsweise eine Regelklappe, die auf einen Volumenstrombereich von lOO Z bis 40 % eingestellt ist, später aufgrund baulicher Anderungen auf einen Bereich von z.B. 50 % bis 20 % umgestellt werden, braucht der Regelk-reis nicht verändert zu werden, wenn die stromaufwärts gerichteten Öffnungen auf den kleinen Radien mit einer an der Nabe befestigbaren Scheibe abgedeckt werden. Bei entsprechend reduziertem Volumenstrom bleibt die Luftgeschwindig keit,-die-das Drucksignal erzeugt, an den freien, stromaufwärts gerichteten Öffnungen gleich und der Regelkrei-s kann ohne Änderungçauf das gleiche Stellsignal reagieren. Im folgenden werden in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert; es zeigen: Fig. 1 schematisch einen Längsschnitt durch eine Regelklappe mit Vorrichtung zur Druckmessung, Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeils II auf den Gegenstand nach Fig. 1, Fig. 3 teilweise eine andere Ausführung des Gegenstan des nach Fig. 1. Die dargestellte Regelklappe ist in einen Luftkanal einer nicht dargestellten klimatechnischen Anlage eingebaut. Sie besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einem Gehäuse 1, das bei der dargestellten Ausführung konstante Querschnitte und an den Enden nicht dargestellte Anschlusseinrichtungen, z.B. Flansche an weiterführende Leitungen besitzt. Im Gehäuse 1 ist mittig eine Drehachse 2 für eine Klappe 3 gelagert. Die Drehachse 2 ist.mittig auf der Klappe 3 angeordnet, so dass-sich beidseits der Drehachse 2 gleichgrosse Abschnitte der Klappe 3 befinden. Die Klappe 3 ist mit durchgezogenen Linien in Offenstellung. dargestellt und. mit strichpunktierten Linien in Schliessstellung, bei der sie einen Winkel von.ca. 600 zur MittelebP- ne 4 des Gehäuses einnimmt. An der Drehachse 2 greift ein Hebelgetriebe 5 an, das m.it Hilfe.ejnes Stellmotors 6 bewegbar ist. Der Stellmotor wird von einem Rel4r 7 beaufschlagt, der einen Sollwert von einem Sollwertgeber 8 und Istwerte erhält. Als Istwertgeber dient im vorliegenden Fall.eine Vorrichtung zur Druckmessung im Strömungskanal bzw. im Gehäuse 1. Diese Vorrichtung besteht aus zwei in Strömungsrichtung hintereinander angeordneten Naben 9,10 und auf jeder Nabe sterpförmig angeord- neten Armen 11 bzw. 12. Wie man insbesondere aus Fig. 2 entnimmt, trägt jede Nabe 9 bzw. 10 jeweils drei Arme 11 bzw. 12. Die Arme 11 bzw. 12 sind zueinander versetzt, so dass zwischen einander benachbarten Armen 11,12 ein Winkel von 600 gebildet ist. Diese Vorrichtung zur Druckmessung ist stromaufwärts zur Klappe 3 angeordnet. Die stromaurfwärts, in Fig. l links, angeorndeten Arme 11 der Nabe 9 tragen stromaufwärts gerichtete Öffnungen 13, die i-n eine gemein- same Sammelleitung 14 münden. ie'se. gemeinsame Samme,l- leitung führt zu einer in der Nabe 9 untergerachten., nicht dargestellten Druckkammer, von welcher ein Anschluss 15 ausgeht, der über eine angedeutete Leitung 16 mit dem Regler 7 verbunden wird. Werden die Arme 11 in Richtung des Pfeils II angeströmt, dann erfassen sieden Gesamtdruck der Strömung, der an verschiedenen Orten des von den Armen 11 definierten Quersthnitts anterschiedlich sein kann, je nach dem, wie der Leitüngsverlauf stromaufwärts ist. Die Arme 12 der Nabe 10 weisen stromabwärts gerichtete Öffnungen 17 auf; die in eine gemeinsame Sammellei tung'l8 münden, welche zu einer nicht dargestellten Druckkammer in der Nabe 10 führt. Zu dieser Druckkammer gehört ein Anschluss 19, der über eine Leitung 20 ebenfalls mit dem Regler 7 verbindbar ist. Innerhalb des Reglers oder in einem gesonderten Gerät sind die b-ëiden Leitungen 16,20 an einen Differenz druckmesser angeschlossen. In der Fig. 1 ist dieser Differenzdruckmesser durch ein U-Rohr symbolisiert. Das Signal des Differenzdruckmessers entspricht dem dynamischen Druck,-d.h. der Differenz aus Gesamtdruck und statisches Druck-der- Strömung im Gehäuse 1 und bildet den¯I-stwert für den Regler 7. Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile. Vor die auf den inneren Radien der Arme 11 befindlichen, stromaufwärts gerichteten Öffnungen 13 dieser Arme 11 ist eine Scheibe 21 gesetzt, die an der Nabe 9 be festi-gt ist. Di'ese Scheibe 21 deckt einen Teil der stromaufwärts gerichteten Öffnungen ab, bei der dar ges'feliten Ausführung etwa die Hälfte der stromauf wärts gerichteten Öffnungen 13. Damit ist es möglich, die Vorrichtung zur Druckmessung lediglich durch Ansetzen der Scheibe 21 an veränderte Bedingungen anzupassen, ohne dass der Regler 7 geändert werden müsste. Wenn die Vorrichtung nach Fig. 1 für einen Volumenstrombereich von 100 % bis 40 % ausgelegt war und nunmehr durch bauliche Änderungen auf einen Bereich von 50 % bis 20 Z umgestellt werden muss, dann genügt das Anbringen der Scheibe 21 in der beschriebenen Weise, weil bei halbiertem freiem Rohrquerschnitt und halbiertem Volumenstrom die Luftgeschwindigkeit, die das Drucksignal erzeugt, gleich bleibt. Damit bleibt auch das Drucksignal bei reduziertem Volumenstrom genauso gross wie vorher und der Regler kann mit den gleichen Istwerten arbeiten wie vorher.

Claims: Ansprüche 1. Vorrichtung zur Druckmessung in einem Luftkanal einer klimatechnischen Anlage, insbesondere vor einer Regelklappe, bestehend aus auf einer Nabe sternförmig angeordneten Armen, die über ihre Länge verteilt stromaufwärts gerichtete Öffnungen, die in eine gemeinsame Sammelleitung münden, sowie stromabwärts gerichtete Öffnungen, die in eine gemeinsame Sammelleitung münden, aufweisen, wobei jede Sammelleitung in eine Druckkammer in der Nabe führt und jede Druckkammer einen Anschluss für eine weiterführende Leitung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Arme (11) mit stromauf wärts gerichteten Öffnungen (13) einerseits und die Arme (12) mit stromabwärts gerichteten Öffnun gen (17) andererseits auf zugeordneten Naben (9 bzw. 10) angeordnet sind, dass jede Nabe (9 bzw. 10) die gleiche Anzahl von Armen (11 bzw. 12) trägt und dass die Arme (12) mit den stromabwärts gerichteten Öffnungen (17) etwa mittig zwischen den Armen (11) mit den stromaufwärts gerichteten Öffnungen (13) angeordnet sind. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder Nabe (9 bzw. 10) drei Arme (11 bzw. 12) unter einem Winkel von 1200 angeordnet sind. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daR die Arme (11) mit den stromaufwärts gerichteten Öffnungen (13) stromaufwärts angeord net sind. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die stromaufwärts gerichteten Öffnungen (13) auf den kleineren Radien mit einer an der Nabe (9) befestigbaren Scheibe (21) abdeckbar sind.

Inventors: BAUMEISTER, GREGOR, FINKELSTEIN, WOLFGANG, HAAZ, JOSEF
Applicants: GEBRUDER TROX, GMBH
Application year: 1985
Main classification: G01F1
IPC codes: F24F11, G01F1