Vorrichtung zum Erfassen und Anzeigen von Luftzustandsgrössen, insbesondere zwecks Steuerung von Klimaanlagen
Haarhygrometer für Feuchtigkeitskontrolle und Steuerung haben den grossen Nachteil, nur im Neuzustand genau zu sein und im Gebrauch durch Verschmutzung sehr rasch Messdifferenzen in den Resultaten zu zeigen.
Die bis jetzt bekannten Psychrometer sind sehr genau, aber unbequem infolge der dazu nötigen Psychrometertafeln für die indirekte Feuchtigkeitsbestimmung.
Die vorliegende Erfindung beseitigt diesen Nachteil und gestattet immer genau die Trockentemperatur, die Feuchttemperatur und die Luftfeuchtigkeit direkt abzulesen. Zu diesem Zwecke besitzt die Vorrichtung nach der Erfindung ein Trockenthermometer, ein Feuchtthermometer und Einstellmittel mit Anzeigeelementen, welche die der psychrometrischen Temperaturdifferenz entsprechende Feuchtigkeit in Abhängigkeit der direkt ablesbaren Messwerte des Trockenthermometers und des Feuchtthermometers direkt abzulesen gestatten.
In der beiliegenden Zeichnung zeigen die Fig. 1, 2 und 3 beispielsweise Ausführungen des Erfindungsgegenstandes.
In der Ausführung gemäss der Fig. 1 ist auf geeigneter Unterlage zum Beispiel aus Holz, Metall oder Plastikmaterial ein Trokkenthermometer 5 und ein Feuchtthermometer 6 voneinander distanziert aufmontiert.
Über oder unter den Thermometern ist ein Schieber 30 z. B. aus Glas, Metall oder Plastikmaterial angebracht, der in Führungsschienen- oder Führungsdrähten 40 verschiebbar geführt ist.
Am obern Ende des Schiebers 30 findet man eine Skala S mit Hilfszahlen von 5-30 und mit entsprechenden, rechtwinklig zur Skala S stehenden Hilfslinien H.
Die Hilfszahlen entsprechen den Temperaturen des Trockenthermometers 1 und sind so angeordnet, dass beim Einstellen der Messlinie M des Schiebers 30, auf das anzeigende Temperaturniveau des Trockenthermometers 1, über der Skala des Feuchtthermometers bei dessen Kapillare die der Trockentemperatur entsprechende Hilfslinie der Skala S zu stehen kommt (in unserem Beispiel 200 C).
Auf den Hilfslinien sind nun graphisch die den psychrometrischen Temperaturdifferenzen entsprechenden Feuchtigkeitswerte aufgetragen und zu Kurven verbunden, so dass beim anzeigenden Temperaturniveau des Feuchtthermometers 6 direkt die Feuchtigkeit an der Feuchtigkeitsskala F in % abgelesen werden kann.
Zum Beispiel in Fig. 1 ist die Trockenthermometertemperatur 200 C. Die Feucht thermometertemperatur ist 16,3" C. Die Messlinie M wird auf das anzeigende Temperaturniveau von 200 0 des Trockenthermometers gebracht. Durch die spezielle Führung 40 des Schiebers erscheint die Hilfslinie 20 über dem Feuchtthermometer 6 bei dessen Kapillare und beim Temperaturniveau von 1o,30 C des Feuchtthermometers kann nun direkt die Feuchtigkeit von 68% H. R. aus der Kurve ermittelt werden.
Die Ausführung nach Fig. 2 zeigt direkt die Trockentemperatur, z. B. 22,20 C, die Temperatur des Feuchtthermometers, z. B.
18,3" C, die psychrometrische Temperaturdifferenz und die relative Feuchte in % an.
Dabei benützt die Vorrichtung zur Feststellung der klimatischen Werte in Apparaten, Räumen usw. ein Trockenthermometersystem 5 und ein Feuchtthermometersystem 6 mit um die gleiche Achse drehbaren Teilen.
Fest mit dem Trockenthermometerzeiger 5' ist eine Scheibe B verbunden, die dessen Bewegungen folgt. Auf der Scheibe B befinden sich Hilfskreise H', die wie bei Fig. 1 (S) den entsprechenden Trockentemperatu- ren, in unserem Beispiel 15-28 C, entsprechen, und wo die den psychrometrischen Temperaturdifferenzen gleichwertigen Feuchtigkeitswerte aufgetragen und zu Kurven verbunden sind.
Dem Feuchtthermometerzeiger 6' ist ein zweiter Temperaturzeiger 20 überlagert, der mit einem Bymetallsystem 20', das bei Punkt 19 fest mit dem Zeiger 6'verbunden ist, oder Quecksilberthermometer usw. versehen ist, so dass der Zeigerpunkt M auf den Hilfskreisen H' die gleiche Temperatur anzeigt wie der Trockenthermometerzeiger 5' auf der feststehenden Temperaturskala T und dadurch bei M den Messpunkt der Feuchtigkeitskurve festlegt.
Diese neue kombinierte Anordnung mit der zwischen dem Trockenthermometerzeiger 5' und dem Feuchtthermometerzeiger 6' differenzbildenden Scheibe B, mit dem dem Feuchtigkeitsthermometerzeiger überlagerten, temperaturabhängigen, den Feuchtigkeitsmesspunkt bestimmenden Zeiger 20, ermöglicht nun sofort die Ablesung der Trockentemperatur beim Trockenthermometerzeiger 5' und die Feuchtthermometertemperatur beim Feuchtthermometerzeiger 6' auf der Temperaturskala T sowie die psychrometrische Temperaturdifferenz auf der Skala C, und beim Messpunkt 3f des Spezialzeigers 20 kann auf dem Kurvenbild auch direkt die relative Feuchte in % abgelesen werden.
In der Ausführung nach der Fig. 3 wird die betreffende Vorrichtung direkt zur Kontrolle und Steuerung von Klimaanlagen benützt.
Zur Steuerung und Feststellung der gewünschten klimatischen Werte in Apparaten, Räumen usw. dient ein Trockenkontaktthermometersystem 5 und einFeuchtkontaktthermometersystem 6, die um die gleiche Achse drehbare Teile aufweisen, wobei mittels der Scheibe B mit den entsprechenden Kurven der relativen Feuchtigkeit, welche Scheibe fest mit dem Zeiger 7 des Trockenthermo masters 5 verbunden ist, und einem temperaturabhängigen, den Feuchtigkeitsmesspunkt bestimmsnden Zeiger (in Fig. 3 sind der Übersicht halber dieser Spezialzeiger [20 in Fig. 2] mit dem entsprechenden Kurvenbild der Scheibe B sowie die Differenzskala [C in Fig.
2] weggelassen worden und als System aufgeführt mit praktisch fester Trockentemperatur) sofort die der psychrometrischen Temperaturdifferenz entsprechende Luftfeuehtigkeit beim dem Zeiger 20 in Fig. 2 entsprechenden Feuchtthermometer-Spezialzeiger abgelesen werden kann. Z1 und Z bedeuten Behaglichkeitszonen der Feuchtigkeit und der Temperatur.
Durch geeignete Einstellung von Minimum- und Maximumkontakten beim Feuchtsowie Trockenthermometer können durch diese einfache, leicht verstell- und genau kontrollierbare Methode alle gewünschten Temperatur- und Feuchtigkeitswerte eingestellt und in einem Raume mit Hilfe einer entsprechenden Klimaanlage erzeugt werden.
Je nach Wunsch von Temperatur und Feuchtigkeit werden die Minimum-und Maximumkontakte 1, 2, 3 und 4 so verschoben, dass die gewünschten Werte zwangläufig reguliert werden. Zum Beispiel wird eine Raumtemperatur von 220 C bis 221/4" C und eine Feuchtigkeit von 68% bis 71% gewünscht. Der Minimumkontakt 1 des trockenen Thermometers 5 wird also bei 220 G eingestellt.
Der Maximumkontakt 2 des trockenen Thermometers 5 wird bei 221/4 Cl eingestellt, der Minimumkontakt 4 des feuchten Thermometers 6 wird bei 181/40 C oder 68% Feuchtigkeit, und der Maximumkontakt 3 des Feuchtthermometers wird bei 18,50 cm oder 71% Feuchtigkeit eingestellt. Bei einer Raumtemperatur von 22 C wird die Heizung in Betrieb gesetzt und Wärme dem Klimaraum zugeführt, bis der Kontaktzeiger 7 sich vom Minimumkontakt 1 des Trockenthermometers 5 löst.
Erreicht der Kontaktzeiger 7 durch Fremderwärmung usw. des Raumes den Maximumkontakt 2 des Tro ckenthermo- meters 5, so wird die Kühlung eingeschaltet und der Raum abgekühlt bis zum Loslösen des Kontaktzeigers 7 vom Maximumkontakt 2.
Erreicht der Kontaktzeiger 8 des Feuchtthermometers 6 den Minimumkontakt 4, so wird Wasser in Form von Nebel dem Raum zugeführt bis zum Loslösen des Kontaktzeigers 8 vom Minimumkontakt 4.
Erreicht der Kontaktzeiger 8 des Feuchtthermometers 6 den Maximumkontakt 3, so wird durch Kühlung (Taupunktregelung) dem Raum Wasser entzogen bis zum Loslösen des Kontaktzeigers 8 von dem Kontakt 3.
Beim praktischen Beispiel nach Fig. 3 (Einrichtung), in welcher TR einen Transformator und ICL ein Klimagerät bedeuten, erreicht also der Trockenthermometerzeiger 7 bei 221/4" Cl den Maximumkontakt 2, und der Stromkreis zu Relais 18 wird geschlossen, wodurch der Schaltschütz 11 den Kältekompressor 12 in Betrieb setzt und durch Kühlung die Raumtemperatur herabdrückt bis zum Loslösen des Kontaktzeigers 7 vom Maximumkontakt 2.
Wird nun durch die Kühlung dem Raum Feuchtigkeit entzogen, so erreicht der Feuchtthermometerzeiger 8 bei 18t/4 C (68% Feuchtigkeit) den Minimumkontakt 4 und schliesst den Stromkreis zu Relais 13, welches das elektrische Wasserventil 14 öffnet, wodurch in Form von Nebel durch die Nebeldüsen 15 Wasser dem Raum zugeführt wird bis zum Loslösen des Kontaktzeigers 8 vom Minimumkontakt 4 des Feuchtthermometers 6.
Erreicht nun bei 22 C der Trockenthermometerzeiger 7 den Minimumkontakt 1 des Trockenthermometers 5, so wird der Stromkreis zu Relais 16 geschlossen, wobei das Dampf- resp. Warmwasserventil 17 geöffnet und Wärme dem Raum zugeführt wird bis zum Loslösen des Kontaktzeigers 7 vom Minimumkontakt 1.
Erreicht bei 18,50 cm (71% Feuchtigkeit) der Feuchtthermometerzeiger 8 den Maximumkontakt 3 des Feuchtthermometers 6, so wird der Stromkreis zu Relais 10 geschlossen, wodurch der Schaltschütz 11 den Kältekompressor 12 in Betrieb setzt und durch Kühlung (Taupunktregelung) dem Raum Feuchtigkeit entzieht bis zum Loslösen des Kontaktzeigers 8 vom Maximum- kontakt 3 usw.
Der grosse Vorteil dieses Systems ist, dass jede Arbeitsfunktion des Klimaapparates sichtbar und der Zustand der Raumluft immer direkt ablesbar ist. Das Verstellen der Kontaktzeiger kann sehr leicht und bis zur grössten Genauigkeit vorgenommen werden.
Auch sind keine unerwünschten Funktions überschneidungen der einzelnen Arbeitsorgane möglich.