CH370897A - Verfahren zur selbsttätigen Steuerung oder Regelung gerichteter Luftströme in Lüftungs- oder Luftstromanlagen - Google Patents

Description

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 Verfahren zur selbsttätigen Steuerung oder Regelung gerichteter Luftströme in    Lüftungs-   oder    Luftstromanlagen   Die Erfindung betrifft ein Verfahren und    eine   Einrichtung zur selbsttätigen Steuerung oder Regelung gerichteter Luftströme in    Lüftungs-   oder Luftstromanlagen, insbesondere in den unter den Bezeichnungen Luftschleier oder Luftabschlüsse bekannten Anlagen. 



  Bei    Luftstromanlagen,   wie sie beispielsweise den Eingangstüren grosser    Kaufhäuser   zugeordnet sind, werden Störeinflüsse durch Nachstellen der    Ver-      stellorgane   der Anlagen von Hand ausgeglichen, wenn die Einflüsse eine so grosse Abweichung der Anlagen vom normalen Arbeiten    hervorgerufen   :haben, dass die Störung nicht mehr zu übersehen ist. Es kann also sein, dass die betroffene Anlage längere Zeit nur unvollkommen arbeitet, ehe ihre mangelhafte Wirkungsweise erkannt wird. 



  Diesem Nachteil soll durch die Erfindung begegnet werden. 



  Das Verfahren nach der Erfindung zur selbsttätigen Steuerung oder Regelung gerichteter Luftströme in    Lüftungs-   oder    Luftstromanlagen,   insbesondere bei Luftschleiern und Luftabschlüssen, zeichnet sich dadurch aus, dass die gerichteten Luftströme und/oder die Störeinflüsse in wenigstens einem Teil ihrer erfassbaren Grössen gemessen und diese so gewonnenen    Messwerte   zur Erreichung, Einhaltung oder Wiederherstellung eines vorgegebenen Strömungsverlaufes benutzt werden. Als    erfassbare   Grössen kommen dabei insbesondere die Druck-, Temperatur- oder Strömungsverhältnisse der zu    regelnden   oder steuernden Strömung selbst oder der Umgebung dieser Strömung in Betracht.

   Es können aber auch physikalische Eigenschaften der die zu regelnde oder zu    steuernde   Strömung bildenden oder die Störeinflüsse ausübenden Medien oder die Änderung dieser Eigenschaften als    erfassbare   Grössen gemessen werden. Die Steuerung oder Regelung unter Ausnutzung der gewonnenen    Messwerte   kann durch Eingriff in die zu    regelnde   oder zu steuernde Strömung oder durch Verändern der äusseren geometrischen Bedingungen, wie insbesondere durch Verlagern der Ein- und    Aus-      strömöffnungen   erfolgen. Die als Ausgangsgrössen für die Steuerung oder Regelung erforderlichen    Messwerte   können mit Fühlern gewonnen werden, die an sich bekannt sind. 



  Die    Erfindung   ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen wird. 



  Jede der Figuren zeigt die vereinfachte Draufsicht auf eine Störströmung b und eine nach der Erfindung geregelte oder gesteuerte Strömung a. An die Stelle der Querströmung b kann auch irgendeine andere den Strom a beeinflussende Störkraft treten. Es ist gleichfalls möglich, die Figuren als    Senkrechtschnitte   und die mit b bezeichnete Kraft als senkrecht gerichtete Kraft bzw. Strömung aufzufassen. 



  Für den Fall b = 0 ist c = c die Symmetrieachse des Stromes a. 



  Der Strom a, der die Strömung etwa eines Luftabschlusses bildet,    tritt   aus einer Öffnung s mit einer Geschwindigkeit v aus und bildet die    gewünschte   Trennschicht, die bis zur Eintrittsöffnung e eines den Strom a aufnehmenden    Rücksaugekanals   reicht. 



  Die Öffnung e    kann   aber auch die    Austrittsöff-      nung   eines einen Gegenstrom führenden Kanals sein. An Stelle der Öffnung e kann jedoch auch eine durchgehend geschlossene Wand sein, so dass der Strom a abgelenkt und gegebenenfalls aufgeteilt wird. 



  In dem in    Fig.   1 dargestellten Fall ist kein die gewünschte und vorbestimmte Führung des Stromes a störender innerer oder äusserer    Einfluss   vorhanden, der dagegen in den Fällen der    Fig.   2-6 durch Pfeil b 

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 angedeutet ist. In    Fig.   1 ist also b = 0 und daher a symmetrisch zur Achse    c-c.   



  Durch den    Störeinfluss   b wird der Strom a aus der in    Fig.   1 gezeigten Lage in die gemäss    Fig.   2 abgebogen. 



  Um den Einfluss der Störgrösse b auszugleichen, wird gemäss    Fig.   3 die Richtung a oder werden gemäss    Fig.4   die Grösse und Richtung a der Eintrittsgeschwindigkeit von a entsprechend so geändert, dass die Mitte des Stromes a an den Öffnungen s und e in der Achse    c-c   liegt. 



  Es ist auch möglich, den Einfluss von b durch Verschiebung einer der Öffnungen s oder e oder beider Öffnungen in Richtung des Pfeiles    f   1 bzw.    f   2 in    Fig.   6 oder durch Veränderung der    Strahlbreite   der Öffnung s oder der Saugbreite der Öffnung e auszugleichen. 



  Zur Erfassung der    tatsächlichen   Strömung a oder ihrer Abweichung von der Sollage werden Fühler verwendet, die die Eingangswerte für die Steuerung oder Regelung    liefern.   Die Stellen, an denen diese Fühler räumlich angeordnet sein können, sind in den    Fig.   5, 6 mit römischen Zahlen bezeichnet. 



  In der Anordnung gemäss    Fig.   5    liegen   die Fühler im Bereich der Grenzstrahlen der Strömung a an den Stellen I und    III,   also am Ende der Strömung a. In einer sehr    einfachen   Ausführungsform kann aber die Funktion der Fühler in den    Messpunkten   I und    III   durch einen    Zweikomponentenfühler   im    Messpunkt      II   ausgeübt werden.    Wenn   die Daten der Strömung a, insbesondere ihr Geschwindigkeitsvektor, in der    öff-      nung   s bekannt sind, kann die Kenntnis des Vektors etwa im    Messpunkt      1I   zur Steuerung oder Regelung von a genügen.

   Der Strömungsvektor in der Öffnung s oder in deren Nähe kann aber auch durch Fühler in den    Messpunkten   IV und V ermittelt werden. 



  Die so oder in abgewandelter Kombination angeordneten Fühler liefern    Messwerte,   mit denen erfindungsgemäss die Strömung voreingestellt oder eventuell in Einzelstrahlen aufgeteilt werden kann. 



  Die    Steuerung   kann auch mit    Messwerten      erfolgen,   die die Umwelteinflüsse wiedergeben und von Fühlern    geliefert   werden, die etwa gemäss    Fig.   6 an den    Mess-      punkten      VI,      VII,      VIII   oder IX oder an mehreren dieser Punkte angeordnet sind. Die hier verwendeten Fühler müssen besonders strömungsempfindlich sein. Sie liegen am Anfang oder am Ende der Strömung a, und zwar nur auf einer Seite oder beiderseits der Strömung a. 



  Es ist auch möglich, auf Druck ansprechende Fühler zu verwenden, die    die      Druckverhältnisse   in dem durch die Strömung a abzuschliessenden Raum    und(oder   ausserhalb desselben    in      Messwerte   umsetzen. Mit solchen Werten, insbesondere mit ihrer Differenz, kann die wirksame Strömung a gesteuert werden. 



  Ferner können die die Steuerungseinrichtung    be-      einflussenden      Werte   Temperaturdifferenzen    sein,   da bei Abweichung der Strömung a aus der vorgegebenen Richtung eine Temperaturänderung an den als Temperaturfühlern ausgebildeten Fühlern    etwa   in den    Messpunkten   I und    III   eintritt. 



  Diese Art der Messung und Steuerung ist auch möglich bei einer Anordnung der Temperaturfühler in den    Messpunkten      VI   bis IX, soweit eine Temperaturdifferenz in diesen Punkten bzw. Räumen durch die    Luftstromanlage   ausgeglichen wird oder eine natürliche Temperaturdifferenz zwischen Innen- und Aussenluft besteht. 



  Weiterhin kann, namentlich bei grösseren Breiten der wirksamen Strömung, die Steuerung nach    Fig.   6 durch Auflösung der Gesamtströmung in Teilstrahlen t durchgeführt werden. Das hat den Vorteil einer wesentlich geringeren    Steuerenergie.   Bei bekannten Lüftungsanlagen nach dem    Querstrom-Prinzip,   beispielsweise mit    Ausblasöffnung   unterhalb der Raumdecke, genügt eine Führung von Teilstrahlen im unteren Strömungsbereich, während der obere Bereich durch die Decke des Raumes selbst geführt wird. Bei Luftabschlüssen ist durchaus nicht immer eine beidseitige Abgrenzung erforderlich. Unter bestimmten Druckverhältnissen kann auch ein Teilstrahl aus der Strömungsmitte die Führung übernehmen. 



  Für alle vorstehend beschriebenen automatischen Steuer- oder Regelvorgänge gilt, dass sie getrennt oder gemeinsam angewendet werden können. 



  Die Steuer- oder Regelvorgänge können nach Bedarf auch zusammengefasst oder zeitlich etwa nach Art bekannter Schrittschaltungen zusammengefasst werden, wobei z. B. zuerst die Strahlrichtung und dann die Luftgeschwindigkeit usw. eingestellt wird. 



  Jedem    Messpunkt   oder    Übertragungsglied   in dem Steuer- oder Regelkreis kann eine dem Steuer- oder Regelvorgang    dienende   zeitliche Verzögerung oder Beschleunigung zugeordnet bzw. erteilt werden. 



  Es ist weiterhin möglich, die    Messpunkte   auch in grösserer Entfernung in einem Raum oder Gebäude oder auch ausserhalb desselben anstelle unmittelbar nahe der wirksamen Strömung anzuordnen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur selbsttätigen Steuerung oder Regelung gerichteter Luftströme in Lüftungs- bzw. Luftstromanlagen, insbesondere bei Luftschleiern und Luftabschlüssen, dadurch gekennzeichnet, dass die gerichteten Luftströme und 'oder die Störeinflüsse in wenigstens einem Teil ihrer erfassbaren Grössen gemessen und die so gewonnenen Messwerte zur Erreichung, Einhaltung oder Wiederherstellung eines vorgegebenen Strömungsverlaufes benutzt werden. Il. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch einen Steuer- oder Regelkreis, in dem für die Erfassung der zu messenden Grössen wenigstens ein Fühler eingeschaltet ist. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Druck-, Temperatur- oder Strömungsverhältnisse in der Umgebung der zu <Desc/Clms Page number 3> steuernden Strömung erfasst und zur Steuerung oder Regelung dieser Strömung benutzt werden. 2. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus erfass- baren Grössen physikalische Eigenschaften der die zu regelnde oder steuernde Strömung bildenden oder die Störeinflüsse ausübenden Medien oder die Änderung dieser Eigenschaften gemessen werden. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass Teilstrahlen der zu steuernden oder zu regelnden Strömung in Abhängigkeit von den Messwerten so gesteuert oder geregelt werden, dass sie als Leitstrahlen den restlichen Teil der Strömung lenken. 4. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Regel- oder Steuereingriff die Strömung nach Richtung und/oder Geschwindigkeit beeinflusst. 5. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Regel- oder Steuereingriff in einer Verschiebung der Eintritts- und/oder Austrittsöffnung für den Luftstrom besteht. 6.

   Einrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Fühler innerhalb der zu steuernden oder zu .regelnden Strömung -liegen. 7. Einrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Fühler ausserhalb der zu steuernden oder zu regelnden Strömung, insbesondere in deren Nähe, 'liegen. B. Einrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fühler am Anfang der Strömung angeordnet sind. 9.

   Einrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass Fühler am Ende der Strömung angeordnet sind. 10. Einrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 6-9, gekennzeichnet durch Fühler, die auf Druck, Geschwindigkeit und Richtung der Strömung oder auf ihre Änderungen ansprechen. 11. Einrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 6-10, gekennzeichnet durch Fühler, die auf elektrische oder hygroskopische Eigenschaften ansprechen. 12.

   Einrichtung nach Patentanspruch II in einer Luftschleier-Anlage, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftaustrittsöffnung und/oder die Rücksaugöff- nung in der Tiefe veränderbare Einsätze oder automatische Blenden zur Verringerung oder Erweiterung des Querschnittes aufweisen, die durch den Steuerkreis betätigbar sind. 13. Einrichtung nach Unteranspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung und/oder Rücksaugeöffnung gegenüber der Strömungsachse durch den Steuerkreis verschiebbar sind.