CH636442A5

CH636442A5 - Waermeinhalt-vergleichseinrichtung.

Info

Publication number: CH636442A5
Application number: CH550778A
Authority: CH
Inventors: Richard C Mott
Original assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1977-05-26
Filing date: 1978-05-22
Publication date: 1983-05-31
Also published as: US4182180A; DE2822389A1; DE2822389C2; GB1554848A; CA1095282A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1.

Bei Klimaregelsystemen wird die aus den klimageregelten 4o Räumen zurückgeführte Luft mit frischer Aussenluft gemischt und sodann gefiltert, entfeuchtet und auf eine Temperatur gebracht, um den Anforderungen des klimageregelten Raumes zu genügen. Die Luftzirkulation in dem Klimaregelsystem wird durch ein Gebläse gesteuert. In modernen Klimaregelsystemen « wird ein sogenannter Wirtschaftlichkeitszyklus benutzt, der die Aussenluft als Kühlquelle für jene Räume verwendet, der die Frischluft anfordern. In grossen Bürogebäuden, die sowohl aus-sengelegene als auch innengelegene Räume aufweisen, erfordern die innengelegenene Räume während des ganzen Jahres so eine Kühlung durch das Klimaregelsystem während die aussen-gelegenen Räume während des Sommers eine Kühlung und während des Winters eine Erwärmung erfordern. Es ist daher wirtschaftlicher, die Aussenluft anstelle einer Kühleinheit als Kühlquelle für jene Räume zu benutzen, die eine Kühlung er-55 fordern.

Die Funktion des Wirtschaftlichkeitszyldus ist es, die Einführung von Aussenluft in das Klimaregelsystem so lange zu gestatten, wie die Aussenluft nicht zu kalt oder zu heiss und/ oder zu feucht ist. Der Wirtschaftlichkeitszyklus erfordert daher 60 die Messung der Temperatur und der Feuchtigkeit sowohl der Aussenluft als auch der zurückgeführten Luft, um die Entscheidung zu treffen, wann und wieviel Aussenluft in das System einzuführen ist. Wenn beispielsweise die Aussenluft wärmer als die zurückgeführte Luft ist, so würde mehr Energie erforderlich 65 sein, um die Aussenluft anstelle der zurückgeführten Luft zu kühlen. In diesem Fall soll daher weniger Aussenluft verwendet werden. Wenn andererseits die Aussenluft feuchter als die zurückgeführte Luft ist, so ist mehr Energie für die Entfeuchtung

der Aussenluft erforderlich. Auch in diesem Fall sollte daher weniger Aussenluft verwendet werden.

Bei der Entscheidungsbildung, wann und wieviel Aussenluft verwendet werden soll, ist es von Vorteil, den Wärmeinhalt (Enthalpie) der Aussenluft und der zurückgeführten Luft zu messen, da der Wärmeinhalt eine Funktion der spezifischen und gebundenen Wärme einer Luftmenge ist, wobei die spezifische Wärme der Trockentemperatur und die gebundene Wärme der Feuchtigkeit zugeordnet ist. Die Messung des Wärmeinhaltes einer Luftmenge ergibt das genaueste Mass der Entfeuchtung und der Kühlung bzw. Erwärmung, die erforderlich ist, um die Luft so zu regeln, dass sie den Erfordernissen der durch das System geregelten Räume genügt.

Um den Wärmeinhalt der Luft zu messen, messen bekannte Anordnungen sowohl die Temperatur und Feuchtigkeit der Aussenluft als auch der zurückgeführten Luft. Derartige Anordnungen benutzen vier Fühler für die Messung der Gesamtwärme, d.h. des Wärmeinhaltes, und sie erfordern die Verwendung umfangreicher Schaltkreisanordnungen, um eine vernünftige Annäherung des Wärmeinhaltes zu erzeugen. Diese Fühler sind ebenfalls im Zusammenhang mit Computerprogrammen zur Berechnung des Wärmeinhaltes gemäss einer vorgegebenen Formel benutzt worden. Um die Anzahl der für die Messung der Gesamtwärme bzw. des Wärmeinhalts erforderlichen Fühler zu reduzieren, haben bekannte Systeme Nasskugel-Temperaturfühler verwendet, die, wenn man das psychometrische Diagramm betrachtet, eine ziemlich genaue Anzeige der Gesamtwärme bzw. des Wärmeinhalts geben. Nasskugel-Temperatur-fühler sind jedoch sehr aufwendig und erfordern den dauernden Anschluss an eine Wasserquelle.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine sehr einfache Einrichtung anzugeben, die den Vergleich des Wärmeinhaltes zweier Luftmengen gestattet. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäss der im Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.

In der vorliegenden Erfindung gelangt ein Membranmodul zur Anwendung. Dieser Membranmodul weist beispielsweise auf: eine durch eine erste Membran begrenzte Kammer, die an einen ersten Temperaturfühler zwecks Erfassung der Temperatur einer ersten Luftmenge angeschlossen ist, eine durch eine zweite Membran begrenzte Kammer, die an einen ersten Feuchtigkeitsfühler zwecks Abkühlung der Feuchtigkeit der ersten Luftmenge angeschlossen ist, eine durch eine dritte Membran begrenzte Kammer, die an einen zweiten Temperaturfühler zwecks Erfassung der Temperatur einer zweiten Luftmenge angeschlossen ist, eine durch eine vierte Membran begrenzte Kammer, die an einen zweiten Feuchtigkeitsfühler zum Erfassen der Feuchtigkeit der zweiten Luftmenge angeschlossen ist, und einen auf die Drücke in den ersten, zweiten, dritten und vierten Kammern ansprechenden Ausgangsmechanismus zur Bildung eines Ausgangssignales in Abhängigkeit von dem Wärmeinhalt der ersten und zweiten Luftmenge. Die wirksamen Flächen der Membranen, die die ersten, zweiten, dritten und vierten Kammern definieren, sind so bemessen, dass der Membranmodul die Differenz des Wärmeinhaltes der ersten und zweiten Luftmenge berücksichtigt.

Anhand von in den Figuren beiliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele sei die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welchem ein erster Membranmodul als Wärmeinhalt-Vergleichseinrichtung angeordnet ist;

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welchem ein zweiter Membranmodul als Wärmeinhalt-Ver-gleichseinrichtung angeordnet ist;

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei

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welchem ein dritter Membranmodul als Wärmeinhalt-Ver-gleichseinrichtung angeordnet ist;

Fig. 4 eine Einheit gemäss Fig. 3 und eine zweite solche Einheit zur Berücksichtigung einer Trockentemperatur-Uber-steuerung;

Fig. 5 ein Diagramm, das in der ausgezogenen Linie den durch die erfindungsgemässe Einheit ermittelten Wärmeinhalt zeigt und in der gestrichelten Linie einen konstanten Wärmeinhalt gemäss der psychometrischen Karte veranschaulicht; und

Fig. 6 einen Membranmodul für eine genauere Annäherung der gestrichelten Linie gemäss Fig. 5.

Gemäss Fig. 1 umfasst ein Membranmodul 10 ein Gehäuse 11 und Membranen 12,13,14 und 15. Die Membran 12 begrenzt eine Kammer 16, die über eine pneumatische Leitung 17 an einen ersten Temperaturfühler 18 zwecks Erfassung der Temperatur einer ersten Luftmenge, wie beispielsweise der zurückgeführten Luft in einem Klimaregelsystem, angeschlossen ist. Die Membran 13 begrenzt eine zweite Kammer 19, die über eine pneumatische Leitung 20 an einen ersten Feuchtigkeitsfühler 21 zwecks Erfassung der Feuchtigkeit der ersten Luftmenge angeschlossen ist. Innerhalb der Kammer 16 ist eine Vorspannfeder 22 angeordnet. Der durch den Thermostaten 18 in die Kammer 16 abgegebene Druck übt eine nach unten gerichtete Kraft auf die Membran 12 aus. Der durch den Feuchtigkeitsfühler 21 in der Kammer 19 gebildete Druck übt eine nach oben gerichtete Kraft auf die Membran 12 und eine kleinere nach unten gerichtete Kraft auf die Membran 13 aus.

In gleicher Weise begrenzt die Membran 15 eine Kammer 23, in der eine Vorspannfeder 24 angeordnet ist. Die Membran 14 begrenzt eine Kammer 25. Die Kammer 23 ist über eine pneumatische Leitung 26 an einen zweiten Temperaturfühler 27 zwecks Erfassung der Temperatur einer zweiten Luftmenge, beispielsweise der Aussenluft, angeschlossen und die Kammer 25 ist über eine pneumatische Leitung 28 an einen Feuchtigkeitsfühler 29 zwecks Erfassung der Feuchtigkeit der zweiten Luftmenge angeschlossen. Der durch den Thermostaten 27 an die Kammer 23 abgegebene Druck übt eine nach oben gerichtete Kraft auf die Membran 15 aus. Der Druck innerhalb der Kammer 25, der durch den Feuchtigkeitsfühler 29 geliefert wird, übt eine nach unten gerichtete Kraft auf die Membran 15 und eine kleinere nach oben gerichtete Kraft auf die Membran 14 aus. Die Drücke auf die Membranen 12,13,14 und 15 werden von einer Kraftübertragungseinrichtung 30 aufgenommen, auf die ebenfalls die Kräfte der Vorspannfeder 22 und 24 einwirken. Die Kraftübertragungseinrichtung 30 bewegt sich in einer Richtung und mit einer Grösse, die durch die resultierenden Kräfte auf den Membranen 12 und 13 bzw. 14 und 15 vorgegeben ist.

Die Kraftübertragungseinrichtung 30 ist über einen Stift 31 mit einem Schlitz 32 in einem Hebel 33 verbunden zwecks Bewegung des Hebels um einen Schwenkpunkt 34 in bezug auf eine Düse 35. Die Düse 35 ist über eine Drossel 36 an eine Druckluftquelle angeschlossen und eine pneumatische Leitung 37 ist an den Verbindungspunkt zwischen der Düse 35 und der Drossel 36 angeschlossen, um einen Ausgangsdruck abzugeben. Eine zweite Düse 38 kann zusätzlich vorgesehen sein, um die Wirkungsweise der Wärmeinhalt-Vergleichseinrichtung gemäss Fig. 1 umzukehren.

Wie eingangs erwähnt, kann ein Nasskolben-Temperatur-fühler ein Ausgangssignal liefern, das dem Wärmeinhalt verhältnismässig gut und linear zugeordnet ist. Wenn jedoch Feuchtigkeit und Temperatur erfasst werden, um eine Anzeige des Wärmeinhalts zu liefern, so ist die Beziehung nicht linear.

Der Wärmeinhalt der ersten Luftmenge kann insbesondere in dem Bereich, der für die Klimaregelung gebräuchlich ist, durch folgende Gleichung näherungsweise ermittelt werden:

hj = 0,172RHj + 0,551 ( y Tx -459,67)-21,55 (1)

3

5

10

15

20

25

30

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50

55

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65

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wobei h! dem Wärmeinhalt der ersten Luftmenge, RH! der rela- Wenn diese Differenz den Wert Null aufweist, so reduziert sich tiven Feuchtigkeit der ersten Luftmenge und Tx der Trocken- die Gleichung (3) auf folgende Gleichung:

temperatur in °K der ersten Luftmenge entspricht. Der Wärmeinhalt der zweiten Luftmenge kann in gleicher Weise durch RHj - RH2 = — 5,77 (Ti -T2). (4) folgende Gleichung angegeben werden: 5

g Die auf die Kraftübertragungseinrichtung 30 einwirkenden h2 = 0,172RH2 + 0,551 ( y T2 — 459,67) — 21,55 (2) Kräfte können durch folgende Gleichung angegeben werden:

wobei h2 dem Wärmeinhalt der zweiten Luftmenge entspricht, P-n-A-i + PrhiA2 + PrH2^i. = Prhi^i + Prh2A2 + P-nAj (5) RH2 die relative Feuchtigkeit der zweiten Luftmenge und T2 die io

Trockentemperatur in °K der zweiten Luftmenge darstellt. wobei P dem Druck entspricht, der durch den durch den Index

Die Vergleichseinrichtung gemäss Fig. 1 subtrahiert sodann bezeichneten Fühler erzeugt wird, At der wirksamen Fläche der im wesentlichen die Wärmeinhalte der ersten und zweiten Luft- Membranen 12 und 15 entspricht und A2 der wirksamen Fläche menge voneinander. Diese Differenz kann somit durch folgende der Membranen 13 und 14 entspricht. Die Feuchtigkeitsfühler Gleichung angegeben werden: is 21 und 29 können Fühler des Typs Honeywell HP902 sein, die eine Eingangsdruckänderung von 1,37 kPa pro Prozent relativer hx - h2 = 0,172(RH1 - RH2) + 0,992 (Tt -T2). (3) Feuchtigkeit erfahren. Der Ausgangsdruck kann somit durch

PRH= 1,37 RH beschrieben werden. Die Temperaturfühler 18 Um das Flächenverhältnis der Membranen hinsichtlich der und 27 können Fühler vom Typ Honeywell LP914 sein, die ein Membranen in Fig. 1 feststellen zu können, die diesen Glei- 20 Ausgangsdrucksignal von 20,95kPa - 104,77kPa für einen chungen genügen, kann angenommen werden, dass die Diffe- Temperaturbereich von 111 °K liefern. Bei einer Angabe der renz zwischen den Wärmeinhalten der ersten und zweiten Luft- Temperatur in "Kelvin ergibt sich der temperaturabhängige menge Null ist, da die tatsächliche Differenz das Flächenver- Ausgangsdruck wie folgt: PT = 0,744 T. Führt man die vorste-hältnis nicht beeinflusst und da bei einer Annahme der Diffe- henden Beziehungen in Gleichung 5 ein, so ergibt sich fol-renz mit dem Wert Null die Berechnungen sich vereinfachen. 25 gendes:

(0,744T1 + 1,37RH2 - l,37RHi = 0,744T2)AX = (1,37RH2 - 1,37RH1)A2 (6)

30

oder anders geschrieben:

Aa_ = 0,744 (Tt -T2)

Aj 1,37 (RHj - RH2) '

Setzt man Gleichung (4) in die Gleichung (7) ein, so ergibt 35 sich: A2 = ljlOAx. Wenn die Membranen 12 und 15 der Wärmeinhalt-Vergleichseinrichtung 10 somit 1,10 mal grösser als die Membranen 13 und 14 sind, so berücksichtigt die Wärmeinhalt-Vergleichseinrichtung 10 die Wärmeinhaltsdifferenz der ersten und zweiten Luftmenge. Es sei darauf verwiesen, dass die 40 Differenz hinsichtlich der wirksamen Membranflächen der Membranen 12 und 13 in Fig. 1 der Klarheit wegen übertrieben dargestellt worden ist. Darüberhinaus wurde für die vorliegende Berechnung die durch die Feder 22 und 24 ausgeübte Kraft als gleich und entgegengesetzt angenommen. 45

Ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Membranmoduls 50 ist in Fig. 2 dargestellt und besitzt ein Gehäuse 51 zur Bildung der an die verschiedenen Fühler angeschlossenen Kammern. Die Kammer 52 des Gehäuses 51 ist durch eine pneumatische Leitung 53 an den Temperaturfühler 54 angeschlossen, 50 der die Temperatur der ersten Luftmenge erfasst. Die Kammer 52 wird durch die Membran 55 abgegrenzt. Die Kammer 56 ist über eine pneumatische Leitung 57 an den Feuchtigkeitsfühler 58 angeschlossen, der die Feuchtigkeit der zweiten Luftmenge erfasst. Die Kammer 56 wird durch die Membranen 59 und 60 55 begrenzt. Die Kammer 61 zwischen den Membranen 55 und 60 ist in die Atmosphäre entlüftet. Innerhalb der Kammer 52 befindet sich eine Vorspannfeder 62, deren Vorspannkraft durch eine Mutter 63 einstellbar ist, welche ihrerseits in einem Gewindeansatz 64 des Gehäuses 51 verstellbar ist. Ein Stopfen 65 60 schliesst den Gewindesatz 64 ab.

Die durch die Membran 67 begrenzte Kammer 66 ist über eine pneumatische Leitung 68 an den Temperaturfühler 69 angeschlossen, der die Temperatur der zweiten Luftmenge erfasst. Die Kammer 70 ist durch die Membranen 71 und 72 begrenzt 65 und über eine pneumatische Leitung 73 an den Feuchtigkeitsfühler 74 angeschlossen, der die Feuchtigkeit der ersten Luftmenge erfasst. Innerhalb der Kammer 66 befindet sich eine

Vorspannfeder 75, die durch eine Mutter 76 einstellbar ist, welche ihrerseits in einem Gewindeansatz 77 des Gehäuses 51 verstellbar ist. Ein Stopfen 78 schliesst den Gewindeabsatz 77 ab.

Eine Kraftübertragungseinrichtung 79 wird von den Membranen 55,59,60,67,71 und 72 zwecks Übertragung der resultierenden Kräfte der sich in den Kammern 52, 56, 66 und 70 befindlichen Drücke auf einen bei 81 gelagerten Hebel 80 beaufschlagt. Der Hebel 80 wirkt mit einer Düse 82 zusammen, die an eine Druckluftquelle über eine Drossel 83 angeschlossen ist. Eine pneumatische Leitung 84, die zwischen Drossel 83 und Düse 82 angeschlossen ist, liefert das Ausgangsdrucksignal.

Durch geeignete Auswahl der Membranflächen und der Federkonstanten kann die Wärmeinhalt-Vergleichseinrichtung 50 die Gleichung (3) erfüllen und eine enge Annäherung hinsichtlich der Differenz der Wärmeinhalte zwischen beiden Luftmengen liefern.

Die Wärmeinhalt-Vergleichseinrichtung 100 gemäss Fig. 3 kann durch geeignete Auswahl der Membranflächen und Hebelverhältnisse ein Ausgangssignal erzeugen, das die Differenz hinsichtlich des Wärmeinhalts zwischen der ersten und zweiten Luftmenge berücksichtigt. Die Wärmeinhalt-Vergleichseinrichtung 100 umfasst ein Gehäuse 101 mit einer Kammer 102, die durch die Membran 103 begrenzt ist, mit einer Kammer 104, die durch die Membran 105 begrenzt ist, mit einer Kammer 106, die durch die Membran 107 begrenzt ist, und mit einer Kammer 108, die durch die Membran 109 begrenzt ist. Die Kammer 102 ist pneumatisch mit dem Temperaturfühler 110 verbunden, um die Temperatur der zweiten Luftmenge zu erfassen. DieKammer 104 ist pneumatisch mit dem Fühler 111 verbunden, um die Feuchtigkeit der zweiten Luftmenge zu erfassen. Die Kammer 106 ist pneumatisch mit dem Feuchtigkeitsfühler 112 verbunden, um die Feuchtigkeit der ersten Luftmenge zu erfassen, und schliesslich ist die Kammer 108 pneumatisch mit dem Fühler 113 verbunden, um die Temperatur der ersten Luftmenge zu erfassen. Ein Membranstössel 114 überträgt die Bewegung der Membran 103 auf einen Hebel 115. In gleicher Weise übertragen Membranstössel 116,117 und 118 die Bewegungen der Membranen 105,107 und 109 auf den Hebel 115.

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Der Hebel 115 ist schwenkbar an dem Gehäuse 101 in einem kentemperaturfühler 153 hinsichtlich der zweiten Luftmenge Schwenkpunkt 119 gelagert. Vorspannfedern 120 und 121 angeschlossen.

spannen den Hebel 115 vor. Mit dem Hebel 115 ist ein Ventil- Eine Einrichtung für eine bessere Annäherung der Wär glied 122 in Form einer Prallplatte verbunden, die mit einer meinhaltsdifferenz der beiden Luftmengen ist in der Fig. 6 Düse 123 am Gehäuse 101 zusammenarbeitet. Die Düse 123 ist s dargestellt, wobei das Verhalten dieser Einrichtung aus Fig. 5 über eine Drossel 124 mit einer Druckluftquelle verbunden. ersichtlich ist. Wenn die Differenz zwischen den Temperaturen Eine Ausgangsleitung 125 ist zwischen Düse 123 und Drossel der ersten und zweiten Luftmenge AT über der Differenz zwi-124 angeschlossen und liefert den Ausgangsdruck. sehen den relativen Feuchtigkeiten der beiden Luftmengen

Die Gleichung für das Kräftegleichgewicht hinsichtlich der ARH aufgetragen wird, wobei dies entlang einer konstanten Wärmeinhalt-Vergleichseinrichtung 100 kann wie folgt angege- io Wärmeinhaltslinie der psychometrischen Tabelle erfolgt, so erben werden: gibt sich die gestrichelte Linie A gemäss Fig. 5. Die ausgezogene

Linie B gemäss Fig. 5 stellt die Annäherungskurve gemäss der PT1Ajb + PRH1A2a = PRH2A2a + P-^Aib (8) Gleichung (4) dar. Im vierten Quadranten des Diagrammes ge mäss Fig. 5 ist die Annäherungskurve B sehr dicht an die tat-wobei P dem Druck entspricht, der durch den mit dem Index is sächliche Kurve A angenähert. Im zweiten Quadranten entfernt bezeichneten Fühler geliefert wird, A1 die wirksame Fläche der sich jedoch die Annäherungskurve B mehr oder weniger weit Membranen 103 und 109 darstellt, A2 die wirksame Fläche der von der tatsächlichen Kurve A. In vielen Anwendungsfällen Membranen 105 und 107 repräsentiert, a dem Abstand des mag die Wärmeinhalt-Vergleichseinrichtung selten in dem zwei-

Schwenkpunktes 119 von dem Mittelpunkt der Membranen 105 ten Quadranten betrieben werden. In jenen Fällen jedoch, in und 107 entspricht und b den Abstand des Schwenkpunktes 119 20 denen ein Betrieb der Wärmeinhalt-Vergleicheinrichtung in von dem Mittelpunkt der Membranen 103 und 109 bezeichnet. dem zweiten Quadranten gewünscht wird, veranschaulicht Fig. Da Px = 0,744x und Prh = 1,37 RH ist, lässt sich die Gleichung 5, dass eine Einrichtung wünschenswert ist, die in den beiden (8) wie folgt schreiben: Quadranten eine Kurve unterschiedlicher Neigung liefert. Diese

Einrichtung sollte eine Kurve mit einer Neigung gemäss der 0,744(T;i -T2)A1b = — 1,37(RH1 —RH2)A2a. (9) 25 Gleichung (4) im vierten Quadranten erzeugen und eine Kurve mit unterschiedlicher Neigung gemäss der Annäherungskurve C Unter Benutzung der Gleichung (4) reduziert sich die Glei- in dem zweiten Quadranten. Die folgende Gleichung führt zu chung (9) wie folgt: einer ziemlich genauen Annäherung der Kurve A im zweiten

Quadranten:

Ai = 10,67 — A2. (10) 30

b RHj — RH2 = — 4,0 (Tx —T2).

Durch geeignete Auswahl der Hebelarme a und b und der wirksamen Membranflächen A! und A2 entsprechend der Glei- . Die Wärmeinhalt-Vergleichseinrichtung 200 gemäss Fig. 6 chung (10) kann somit eine Vergleichseinrichtung 100 geschaf- liefert eine diesen Anforderungen entsprechende Steuerung, fen werden, die die Gleichung (3) erfüllt. 35 Die Vergleichseinrichtung 200 weist ein Gehäuse 202 auf, in dem Kammern 202,204,206 und 208 durch Membranen 203, Obgleich die Wärmeinhaltsdifferenz zwischen der ersten 205,207 und 209 begrenzt sind. Die Kammer 206 ist an den und zweiten Luftmenge die Benutzung der ersten Luftmenge in Temperaturfühler 210 und die Kammer 208 ist an den Feuch-dem Klimaregelsystem nahelegt, kann unter bestimmten Um- tigkeitsfühler 211 angeschlossen. Die Kammer 202 ist mit dem ständen die Trockentemperatur dieser Luft diese für eine solche 40 Temperaturfühler 212 und die Kammer 204 ist mit dem Feuch-Verwendung ungeeignet machen. Die Anordnung gemäss Fig. 4 tigkeitsfühler 213 verbunden. Der Stössel 214 wird durch die bietet eine Möglichkeit hinsichtlich der Wärmeinhalt-Ver- Membranen 205 und 209 und der Stössel 215 wird durch die gleichseinrichtung zur Berücksichtigung einer Übersteuerung Membranen 203 und 207 beaufschlagt. Die Stössel 214 und 215 der Trockentemperatur. Die Wärmeinhalt-Vergleichseinrich- greifen an einem Kraftübertragungshebel 216 an Punkten 217 tung 100' gemäss Fig. 4 entspricht genau der Wärmeinhalt-Ver- 45 und 218 entsprechend an. Der Kraftübertragungshebel 216 ar-gleichseinrichtung 100 gemäss Fig. 3. Eine Trockentemperatur- beitet mit einer Düse 220 zusammen, die über eine Drossel 221 Übersteuerungseinrichtung 150 ist zusätzlich angeordnet und ist an eine Druckluftquelle angeschlossen ist. Die Ausgangsleitung mit ihrer Ausgangsleitung 151 an die Ausgangsleitung 125 an- 222 ist zwischen Düse 220 und Drossel 221 angeschlossen. In geschlossen, zwecks Überlagerung zu dem Ausgangsdruck der bekannter Weise gibt der Abstand des Hebels 216 von der Düse Wärmeinhalt-Vergleichseinrichtung 100'. Die Ausgangsleitung so 220 den Ausgangsdruck in der Ausgangsleitung 222 vor.

151 ist an eine Düse 123' der Überlagerungseinheit 150 ange- Der Kraftübertragungshebel ist um einen ersten Schwenk-

schlossen. Die Überlagerungseinheit 150 entspricht der Wär- punkt 230 und um einen zweiten Schwenkpunkt 231 schwenk-meinhalt-Vergleichseinrichtung 100 mit der Ausnahme, dass bar. Durch geeignete Auswahl der wirksamen Membranflächen die Kammern, die normalerweise an die Feuchtigkeitsfühler an- hinsichtlich der Membranen 203,205,207 und 209 und der geschlossen sind, in die Atmosphäre entlüftet sind. Die Kammer 55 Schwenkpunkte 230 und 231 kann der durch zwei getrennte 108' ist somit an den Trockentemperaturfühler 152 hinsichtlich Neigungen vorgegebene Funktionsverlauf gemäss Fig. 5 erzielt der ersten Luftmenge und die Kammer 102' ist an den Trok- werden.

3 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Einrichtung zum Vergleich des Wärmeinhalts einer ersten mit demjenigen einer zweiten Luftmenge, gekennzeichnet,

durch erste und zweite Temperaturfühler (18,27; 54; 69; 110, 113; 210,212) zur Bildung erster und zweiter Drücke aufgrund der Temperaturen der ersten und zweiten Luftmenge; erste und zweite Feuchtefühler (21,29; 58,74; 11,112; 211,213) zur Bildung dritter und vierter Drücke aufgrund der Feuchte der ersten und zweiten Luftmenge; ein Membranmodul (10; 50; 100; 200) mit einer mindestens eine Membran aufweisenden ersten Kammer (16; 52; 102; 206), die an den ersten Temperaturfühler (18; 54; 110; 210) angeschlossen ist, mit einer mindestens eine Membran aufweisenden zweiten Kammer (23; 66; 108; 202), die an den zweiten Temperaturfühler (27; 69; 113; 212) angeschlossen ist, mit einer mindestens eine Membran aufweisenden dritten Kammer (19; 56; 104; 208), die an den ersten Feuchtefühler (21; 58; III; 211) angeschlossen ist und mit einer mindestens eine Membran aufweisenden vierten Kammer (25; 70; 106; 204), die an den zweiten Feuchtefühler (29; 74;

112; 213) angeschlossen ist, sowie mit einer an die Drücke in den Kammern angeschlossene Ausgangseinrichtung (31-36; 80-84; 115-125; 216-231) zur Bildung eines Ausgangssignales in Abhängigkeit von den Wärmeinhalten der ersten und zweiten Luftmenge.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Membranmodul (10; 50; 100; 200) ein Gehäuse (11; 51; 101; 201) und die Kammern abgrenzende Membranen (12-15; 55, 59,67,72; 103,105,107,109; 203, 205,207,209) aufweist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranen vorbestimmte Flächen aufweisen, um die Differenz zwischen den Wärmeinhalten zu berücksichtigen.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, . dass die vorbestimmten Hachen der Membranen so dimensioniert sind, dass folgende Gleichung hi— h2 = 0,172 (RHi-RH2) + 0,992 (Tx-T2)

erfüllt ist, wobei h] dem Wärmeinhalt der ersten Luftmenge,

h2 dem Wärmeinhalt der zweiten Luftmenge,

RHi der Feuchtigkeit der ersten Luftmenge,

RH2 der Feuchtigkeit der zweiten Luftmenge,

Tj der Temperatur der ersten Luftmenge in °K, und T2 der Temperatur der zweiten Luftmenge in °K entspricht.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Membranmodul weitere Mittel aufweist, um der Vergleichseinrichtung im Bereich T1 grösser T2 und RHi ldeiner RH2 der Kennlinie AT/ARH einen Betrieb nach folgender Beziehung

RHi-RH, = — 4,0 (Tx-T2)

zu ermöglichen.
6. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangseinrichtung eine mit den Membranen (12-15) verbundene Kraftübertragungseinrichtung (30-33) sowie eine mit der Kraftübertragungseinrichtung zusammenwirkende Düse (35) aufweist, wobei die Düse (35) über eine Drossel (36) an eine Druckluftquelle und eine den Ausgangsdruck liefernde Ausgangsleitung (37) zwischen Düse (35) und Drossel (36) angeschlossen ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranen umfassen: Eine erste Membran (55) zur Trennung der ersten Kammer (52) von einer fünften in die Atmosphäre entlüfteten Kammer (61), eine zweite die fünfte Kammer (61) und die vierte Kammer (56) trennende Membran (60), eine dritte Membran (59) zur Abdichtung der vierten Kammer, eine vierte Membran (71) zur Abdichtung der dritten Kammer (70), eine fünfte Membran (72) zur Trennung der dritten Kammer von einer sechsten in die Atmosphäre entlüfteten

Kammer und eine sechste Membran (67) zur Trennung der sechsten Kammer von der zweiten Kammer.
8. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse aus einem länglichen Gehäuse (101) besteht,

5 in welchem die ersten, zweiten, dritten und vierten Kammern durch Ausnehmungen in einer ersten Oberfläche gebildet sind und durch Membranen (103,104,107,108) jeweils abgeschlossen sind, und dass eine Kraftübertragungseinrichtung (115) schwenkbar an dem Gehäuse gelagert und mit den Membranen io mechanisch verbunden ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammern axial ausgerichtet sind, wobei die dritte Kammer zwischen der ersten und vierten Kammer liegt und die vierte Kammer zwischen der dritten Kammer und zweiten Kammer i5 angeordnet ist, und wobei die Kraftübertragungseinrichtung schwenkbar zwischen der dritten und vierten Kammer mit dem Gehäuse verbunden ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangseinrichtung eine mit der Kraftübertragungs-

20 einrichtung (115) zusammenwirkende Düse (123) aufweist, wobei die Düse (123) über eine Drossel (124) an eine Druckluftquelle und eine den Ausgangsdruck liefernde Ausgangsleitung (125) zwischen Düse (123) und Drossel (124) angeschlossen ist.
11. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch 25 einen zusätzlichen Membranmodul mit einer ersten an einen dritten Temperaturfühler angeschlossenen mindestens eine Membran aufweisenden Kammer, um die Temperatur der ersten Luftmenge zu fühlen, mit einer zweiten an einen vierten Temperaturfühler angeschlossenen mindestens eine Membran 30 aufweisenden Kammer, um die Temperatur der zweiten Luftmenge zu fühlen, und mit einer an die beiden Kammern angeschlossenen Ausgangseinrichtung, die an die Ausgangsleitung angeschlossen ist, um eine Übersteuerungsfunktion zu liefern.