DE1679547C3 - Konvektorgerät zur Beeinflussung der Temperatur von Räumen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Konvektorgerät mit mindestens zwei Wärmetnuschern, nämlich mindestens .-inem Lufterhitzer und mindestens einem Luftkühler, die in getrennten Luftkanälen des Gerätes angeordnet sind und denen je eine Luftdrosselvorrichtung zugeordnet ist, wobei sich jeweils eine Luftdrosselvorrichtung in ihre/ geschlossenen Stellung befindet, und einem Stellmotor für die Verstellung der Luftdrossclvorrichtung, der ein Gehäuse und ein relativ dazu bewegliches Arbeitsglied aufweist.

Bei einem bekannten Konvektorgerät dieser Art weisen die Lultdrosselvorricntungen Klappen auf, die· durch getrennte Stellmotoren verstellt werden können. Bei einem anderen Konvektorgerät dieser Art ist ein einziger stationärer Stellmotor vorgesehen, mittels dem über Kurvenscheiben die Klappen der beiden Lufttlrossclvorrichtungen in Sequenz gcstetiert werden. Beide bekannten Klappenantriebe sind jedoch in ihrem Aufbau verhältnismäßig kompliziert und störanfällig. Auch besteht die Gefahr, daß sich die Stcllbereichc der beiden Luftdrosselvorrichtungen nach längerer Betriebszeit infolge Verschleiß von Übertragungsgliedern oder zunehmendem Lagerspiel überschneiden. Durch eine solche Überschneidung treten jedoch erhebliche Wärmcverluste auf, da in dem Überschneidungsbereich unnötigerweise erwärmte Luft mit gekühlter Luft gemischt wird. Auch entstehen hierdurch regelungstechnische Nachteile.

Der Erfindung liegt die Aufgabe 'ugrutulc, ein Konvektorgerät zu schaffen, bei welchem eine unkorrekte Steuerung der Luftdrosselvorrichtungen, wie sie sich durch Einstcllungsfchlcr oder Abnutzungserscheinungen bei den bekannten Vorrichtungen ergeben könnte, mit Sicherheit vermieden wird.

Zur Losung dieser Aufgabe ist bei einem Konvektorgerät der eingangs genannten Art erfindungsgemiiß vorgesehen, daß das Gehäuse mit der einen Lui'tdrosselvorrichtung und das Arbeitsglied mit der anderen Luftdrosselvorrichtung verbunden ist.

Durch diese baulich einfache und betriebssichere Maßnahme wird erreicht, daß eine Überschneidung der Stellbereiche der Luftdrosselvorrichtungen nicht mehr stattfinden kann, auch wenn Einstellungsfehler oder Abnutzungserscheinungen vorliegen. Auch entfallen schwierige Justierarbeiten.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines ersten ^usführungsbeispieles des Konvektorgerätes,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das in F i g. 1 dargestellt·" Konvektorgerät,

F i g. 3 bis 7 je einen Schnitt durch das Konvektorgerät nach Schnittlinie 3-3 der F i g. 2, wobei zur Vereinfachung einzelne Gehäuseteile weggelassen sind und sich die Luftdrosselvorrichtungen in diesen Figuren in folgenden unterschiedlichen Betriebssiel-

F i g. 3 Kühlen Vollast,

F i g. 4 Kühlen Teillast.

Fig. 5 ZwischerrStellung. bei der weder Kühlen noch Heizen stattfindet und ein Bypass voll geöffnet ist,

F i g. 6 Heizen Teillast.

Fig. 7 Heizen Vollast.

Fig. S bis 10 sich entsprechende schematische Darstellungen eines weiteren Ausführungsboispieis des Konvektorgerätes, wobei sich die Luftdrosselvorrichtungen in diesen Figuren ii? folgenden unterschiedlichen Betriebsstellungen befinden:

F i g. S Heizen Vollast,

F i g. 9 Zwischenstellung entsprechend F i g. 5.

Fig. 10 Kühlen Vollast"

In der Zeichnung sind sich entsprechende Teile mit gleichen Bezugs/eichen versehen. Auch sind in eier Zeichnung diejenigen Teile, die an sich bekannt -lind oder von an sich bekannter Bauart sein können, nicht in allen Einzelheiten dargestellt und erläutert oder ganz weggelassen.

Das in den F i g. 1 bis 7 dargestellte Konvektorgerir. ist ein Induktionsgerät und zum Einbau in Räume von Gebäuden vorgesehen und so ausgebildet, daß es beispielsweise in einen unterhalb eines Fensters vorgesehenen Kasten od. dgl. eingebaut werden kann. Das Kon\ektorgerät dieses AusführiMigsbeispicles ist ferner für eine Hochdruck-Klimaanlage ausgebildet, die nach einem Vier-Leitcr-Systcm oder Drci-Leiter-System arbeiten kann.

Das dargestellte Konvektorgerät weist ein ßlcehgehäuse 10 auf, in welchem zwei Wärmetauscher 11, 12 in der dargestellten Weise ungefähi rechtwinklig zueinander in zugeordneten Luftkanälen 8. 9 (F i g. 3) angeordnet sind, von denen der Wärmetauscher 11 als ein an ein Kaltwasser führendes Leitungssystem anschließbarer Luftkühlcr und der Wärmetauscher 12 als ein an ein Warmwasser führendes Leitungssystem anschließbarer Lufterhitzer vorgesehen ist.

Das Konvektorgerät weist drei durch Filter 13, 14 und 15 abgedeckte Eintrittsöffnungen für Sekundär-

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luft auf. wöbe, durch das Filter 13 die den Luftküh- stetig verstellbar ist. In der ii, F i g. 1 dargestellten ler 11 durchströmende LuIt, durch das Filter 14 die einer, Einstellung der Einheit 3(TiM die Drnsseleineii keinen Wärmetauscher aufweisenden Bypass klappe 21' geschlossen, wöbe, ihre stationäre Aufla-40 (Hg. a) durchströmende Luft und durch das FiI- gefliiche 36, wie erwähnt, einen Anschlag für die ter Ii die den Lutterhitzer 12 durchströmende Luft 5 br.,,sdklappe 2Γ und damit auch ein Widerlager für eintreten kann, herner weist das Konvekiorgerät eine das mit der Drosselklappe IV gelenkig verbundene PrimarluUkammer 17 auf, _ln weicht- Hochdruek-Pri- Arbeitsglied 39 bildet. Das Gehäuse 34 befindet sie!, marlult eingeleitet werden kann, die durch an sich hierbei in seiner oberen Endstellung, in der die Drosbekannte Düsen 18mit hoher Geschwindigkeit aus- selklappen 22 und 23 voll geöffnet sind. Diese Stelstromen kann und hierdurch die für die Umwälzung iu lungen der Luftdrosselvorrichiungen 20 und 21 entderSekundariuH benötigten Druckverhältnisse schafft. sprechen dem Betriebszustand "»Kühlen Vollast·.: Die vermischte l-nmar- und Sekundärluft tritt durch (Fig. 3). Wenn der Steuerdruck sinkt, bewegt sich das Injektormischer 19, dessen Rohrteil 19 m den das Gehäuse 34 nach unten, so daß unter Aufrecht-Fig. 3 bis 7 weggelassen ist, in den betreffenden erhaltung der Geschlossenstellung der Drossel-Raum aus. _{ις klappc} 21' die Drosselklappen 22? 23 sich zuneh-

Zur verstellung der Sekundärliiftsirömungen ist mend schließen (Fig. 4). Bei einem bestimmten

jedem der Wärmetauscher 11 und 12 je eine Luft- Steuerdruck werden die Drosselklappen 22 und 23

ringelvorrichtung 20 und 2! zugeordnet. Die Luft- Ld noch geschlossener Drosselklappe 21' ganz r.e-

dr.-.-elvorrichtung 20 weist zw-ei Drosselklappen 22. schlossen "(F i g. 5). In dieser Betriebsstellung, wird

23 ant. die drehfest mit Wellen 24. 25 verbunden 20 Sekundärluft mir noch durch d; Filter 14 hindurch

sw·J. die durch die vordere Seitenwand 41. des Ge- in den Bypass 40 eingesaugt. Wenn der Steuerdruck

h.:Li-es 10 hindurchdringen u;d mittels eines Hebels weiter absinkt, kann das Gehäuse 34 sich nicht mehr

2h bewegungsschlüssig so miteinander gekoppelt weiter nach unten bewegen, da die Drosselklappen

sind, daß sie stufenlos gemeinsam /.wischen ihrer Ge- 22. 23 an ihrer Auflagefläche 35 anliegen. Sie wer-

schlossen- und Offenstellung verstellt werden kön- 25 den i;, dieser Stellung" durch das Eigengewicht des

«■•:i. Die Luttdrosselvorrichtung 21 weist eine n_ros- Stellmotors 30 an die" Auflagefläche 35 "angedrückt,

skiklappe 2Γ auf, die mit einer Welle 27 drehfest Bei weiterer Verminderline des Steuerdruckes wird

verbunden ist. die ebenfalls die vordere Seitenwand deshalb bei gleichbleibender Stellung der Hebel 26.

d.-. Gehäuses 10 durchdringt. 28 nunmehr\las Arbeitsgiied 39 nach oben bewegt.

An den über die vordere Seitenwand des Gehäuse:, 30 wodurch die untere Drosselklappe 2Γ zunehmend

1;) überstehenden Wellenenden der Wellen 24 und geöffnet wird (Fig. 6). Bei ganz oder teilweise ecöff-

27 ist je ein Hebel 28 und 29 fest angeordnet. Das neter Drosselklappe IV wird Sekundärluft durch den

(...!lause 34 einer als Stellmotor für die Luftdrossel- Lufterhitzer 12 hindiirehgesaugt. so daß dieses Kon-

V'irricluungen 20. 21 dienenden Kolben/;, linderein- vektorgerät nunmehr alsHeizgerät dient. Die Heiz-

h..it 30 ist mit dem Hebel 28 über ucn Hebel 26 ver- 35 leistung steigt mit sinkendem Steuerdruck, da hierbei

binden. Der das Arbeitsgiied 39 dieses Stellmotors die Drosselklappe 2V zunehmend geöffnet wird. Bei

30 bildende Kolben 31 mit zugeordnetem Arbeits- einem bestimmten niedrigen Steuerdruck -tollt sich

glied 32 ist mit dem Hebel 29 verbunden, so daß die- die in F i g. 7 dargestellte Endstellung ein. bei der

scr Stellmotor 30 ausschließlich durch die Hebel 28 sch die Drosselklappe 21 in ihrer vollen Offetistei-

li!Kl 29 gehalten ist. Damit ist das Arbciisglied 39 mit 40 lung befindet. Wie zu erkennen ist. entspricht hier

ei.ί Luftdrosselvorrichtung 21 und das Gehäuse 34 der eine Stellbereich des Stellmotors dem Betriebs/u-

t: ; der Luftdrosselvorrichtung 20 zu deren alternati- stand »Kühlen und der andere Stellbcreich dem Be-

\er Betätigung verbunden. Die Auflagefläche 35 für triebszustand .Heizen .

die Drosselklappen 22. 23, du. gleichzeitig eire Wie aus den F i g. 3 bis 7 zu erkennen ist. beein-

Dichtflächc zur Abdichtung der Geschlossensteilun- 45 flüssen die Stellungen der Drosselklappen IV und 23

fen dieser Drosselklappen bildet, dient auch als gleichzeitig auch den Durchlaßquerschnitt des B\-

Vi iderlager für das Gehäuse 34, wenn das Arbeits- passes 40. und zwar gegensinnig zu der Veränderuni',

flied 39 die Drosselklappe IV verstellt. Wenn dage- der zugeordneten Durchlaßiiuerschnitte für die er-

fen das Gehäuse 34 die Drosselklappen 22. 23 \er- wärme bzw. gekühlte Luft.

stellt, damr dient die Auflagefläche 36, an der die 50 In diesem Ausführungsbeispiel weist die Luf'.dros-

l)rosselklappe 2V in ihre Gcschlossenstellung abgc- scUorrichtung 20 aus Platzgründen zwei zusammen-

dichtet aufliegt, als Widerlager für das Arbcitsglied wirkende Drosselklappen 22. 23 auf. Jc nach den

39. Raumvcrhä tniss';n können auch mehr oder weniger

Die Arbeitsweise dieses Konvektorgerätes ist wie Drosselklappen oder andere Drosselorgane, beifolgt: Der Arbeitsraum der Kolbenzylindercinheit 30 55 spielsweise Schieber, vorgesehen sein,
wird in nicht näher dargestellter Weise mittels eines Bei dem in den F i g. 8 bis 10 dargestellten Kon-Sm sich bekannten und deshalb ebenfalls nicht näher \ekr.or»crät weisen die I .uftdrosselvorrichUingen 50 dargestellten und erläuterten Raumhift-Thermostaten und 51 für die gekühlte und erwärmte Luft jeweils mit einem variablen Steuerdruck beaufschlagt. Die nur eine einzelne Drosselklappe 52 und 53 auf. Auch Größe des Steuerdruckes ist hierbei selbsttätig so 60 bei diesem Konvektorgerät sind Düsen 60 für den verstellbar, daß die gewünschte Raumtemperatur un- Durchtritt von Primärluft vorgesehen, die über die abhängig von der herrschenden Außentemperatur Primärluftkammer 61 zuströmt und zusammen mit durch Heizen oder Kühlen der durch die Primärluft der von ihr mitgerissenen Sekundärluft über das Inangesaugten Sekundärluft aufrechterhalten wird. Der jcktormischrohr 62 in den betreffenden Raum überKolben 31 ist durch eine Druckfeder 47 vorgespannt, 65 strömt. Die Wärmetauscher, nämlich ein Luftkühlcr die dem Steuerdruck das Gleichgewicht hält, so daß 54 und ein Lufterhitzer 55, sind in diesem Ausfiihdie Stellung des Kolbcr.s 31 relativ zu dem Gehäuse rimgsbeispie'l fluchtend übereinander angeordnet. 34 in Abhängigkeit von der Größe des Steuerdruckes während sich der als Bypass dienende Luftkanal 56

zwischen dem Injektormischrohr 62 und dem Wärmetauscher 54 wie dargestellt befindet.

Das Gehäuse 10' dieses KonvcktoFgerätes ist bis auf die Luficintritls- und L.uftaustrittsöffnimgen allseitig geschlossen, wobei die mit den Drosselklappen 52. 53 fest verbundenen Wellen 63. 64 eine Seitenwand des Gehäuses K)' durchdringen. Λη den freien Weinenden der Wellen 63. (>4 sind Hebel'58. 59 angeordnet. Λη den Hebel 58 ist da*. Gehäuse 70 und an den Hebel 59 das aus Kolben 68 und Kolbenstange 67 bestehende Arbeitsglied 71 eines ebenfalls als pneumatische Kolben/¹.lindercinhcit 66 ausgebildeten Stellmotors angelcnkt. so daß er nur son diesen Hebeln 58, 59 gehalten wird.

Die Wirkungsweise dieses Konvcktorgeräles ist ähnlich wie die Wirkungsweise des Konvektorgerätes in dem vorangehenden Ausführungsbeispiel. Der Stellmotor 66 wird ebenfalls mittels eines geeigneten Reglers, der vorzugsweise als Raumluft-Thermostat ausgebildet ist. mit Steuerdruck beaufschlagt, der so getroffen ist. daß dieses Konvektorgerät selbsttätig die Raumluft je nach den Erfordernissen mehr oder weniger heizt oder kühlt. Wenn der Steuerdruck ein Minimum aufweist, befindet sich der Kolben 68 in der in Γ i g. 8 dargestellten oberen Stellung, in welcher die Drosselklappe 53 voll geöffnet ist. während die Drosselklappe 52 an ihrer Auflagefläche 65 infolge des nigengewichlcs des Stellmotors fest anliegt. Diese Bctriebsstellung entspricht hier dem Betriebszustand »Heizen Vollast«. Mil zunehmender Hrhöhung des Steuerdruckes wandert der Kolben 68 gern gen den Druck der Feder 72 nach unten, und dii Drosselklappe 53 wird zunehmend geschlossen, hi* die in F i g. 9 dargestellte Stellung erreicht ist. bei dei beide Luftdrossclvorriclitungen 50 und 51 geschlossen und der Luftkanal 56 voll geöffnet ist. Bei weite rcr Erhöhung des Steuerdruckes bleiht die Drosselklappe 53 in ihrer Geschlossenstellung ständig an ihrer als Widerlager für das Arbeitsglied 71 dienender Auflagefläche 69 liegen, so daß nunmehr die Dros seiklappe 52 infolge der vertikalen Verschiebung de Gehäuses 70 geöffnet wird. Die in Fig. K) darge stellte Stellung entspricht hierbei dem Betriebs/u stand »Kühlen Vollast".

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Kür.vek'.orgerät mit mindestens zwei Wärmetauschern, naiP.lich mindestens einem Lufterhitzer und mindestens einem Luftkühler, die in getrennten Luftkanälen des Gerätes angeordnet sind und denen je eine Luftdrosselvorrichtung zugeordnet ist, wobei sich jeweils eine Luftdrosselvorricluung in ihrer geschlossenen Stellung hefindet, und einem Stellmotor für die Verstellung der Luftdrosselvorrichtung, der ein Gehäuse und ein relativ dazu bewegliches Arbeitsglied aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (34, 70) mit der einen Luftdrosselvorrichtung (20. 50) und das Arbeitsglied (32, 71) mit der anderen Luftdrosselvorrichtung (21, 51) verbunden ist.

2. Konvektorgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (34) und das Arbeitsglied (32) über je einen Hebel (26, 29) mit den Luftdrosselvorrichtungen (20. 21) verbunden sind.

3. Konvektorgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (34) der Zylinder einer KoibenzyiindereLiheit ist.

4. Konvektorserät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbcitsgüed (32) ein über einen Elektromotor antreibbares Huborgan ist.