NO136505B - - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et luftkondisjoneringsapparat av induksjonstypen, av den art som er angitt i hovedkravets ingress.

Det er kjent at induksjonsapparater for systemer med

fire rør for sekundærvannet vesentlig omfatter et overtrykkskam-

mer (eventuelt utstyrt med en lyddemper) hvor primærluft innma-

tes med et trykk som normalt ligger i området fra 15 til 100 kg/m 2;

en rekke dyser i hvilke dette trykk omdannes til kinetisk energi og deretter til hastighet; to vann/luft-varmevekslere, hvorav den ene tilføres avkjølt vann og den andre varmt <y>ann; en forbigangsseksjon; ventilsett for styring av sekundærluften som suges fra rommet inn i et kammer som er plassert med strøms av dysene gjensidig utelukkende enten gjennom en av varmevekslerne eller gjennom forbigangsseksjonen, idet det hele er konstruert og sam-mensatt slik at det utgjør en enkelt enhet.

Det er også kjent at slike kondisjoneringsapparater,

for regulering av ventilorganene som styrer den sekundære luft-

strøm, anvender drivorganer som kan være pneumatiske, elektromag-netiske eller elektroniske. Når pneumatiske drivorganer anvendes blir ved hjelp av en eller flere kompressorer trykkluft ved et trykk på 70-80 000 kg/m lagret i egnede beholdere fra hvilke trykkluften etter filtrering, tørking og trykkavlastning til om-

kring 11 000 kg/m mates til alle reguleringsinnretningene, i det-

te spesielle tilfelle termostater, ved hjelp av røra/ kobber, stål eller plastmateriale. Luft strømmer ut fra hver termostat ved et trykk som varierer mellom 0 og 1100 kg/m 2, og verdien av det varierende trykk er en funksjon av den temperatur som føles av termostaten som igjen er tilkoblet en eller flere drivorganer gjennom andre rør, vanligvis av kobber eller plast. En kompre-sjonsstasjon er derfor påkrevet samt også et fordelingssystem for trykkluften med temmlig store installasjons- og driftsomkost-

ninger.

Elektriske eller elektroniske drivorganer anvendes sjelden på grunn av deres høye selvkostende og lave driftssik-kerhet; på den annen side er også i dette tilfelle en ledning for elektrisitetstilførsel samt forbindelser mellom termostater og drivorganer nødvendig.

Det er derfor et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et kondisjoneringsapparat ved hjelp av hvilket overvinnes ovennevnte ulemper ved de tidligere beskrevne reguleringsinnretninger av pneumatisk, elektrisk eller elektronisk art.

Det er videre et formål med foreliggende oppfinnelse

å tilveiebringe reguleringsinnretninger som kan arbeide ved trykk-verdier som normalt anvendes ved tilføring av primærluft til in-duks jonsapparatet.

Disse formål oppnås ved de nye og særegne trekk som er nærmere angitt i hovedkravets karakteriserende del.

Hovedfordelen ved kondisjoneringsapparatet ifølge oppfinnelsen ligger i det trekk at sammenlignet med tidligere kjen-te apparater av denne type, er en luftkomprimeringsstasjon og en fordelingsledning for trykkluft ikke lenger nødvendig for tempe-raturregulerinnretningen ved pneumatisk regulering. på den annen side er det heller ikke nødvendig hverken med elektriske eller elektroniske drivorganer med tilhørende ledninger for tilkobling til termostaten ved denne reguleringstype, prisen for selve apparatet blir vesentlig redusert.

Luftkondisjoneringsapparatet ifølge oppfinnelsen skal nå beskrives under .henvisning til en foretrukket utførelsesform av denne, i form av eksempel, i tilknytning til vedlagte tegnin-ger, hvor-. Fig. 1 er et tverrsnitt av en utførelsesform av kondisjoneringsapparatet ifølge oppfinnelsen.

Fig. 2a, 2b, 2c er tverrsnitt langs henholdsvis linjene A-A,

B-B, C-C av en termostat i kondisjoneringsapparatet

i fig. 1.

Fig. 3 er et skjematisk sideriss av apparatet som spesielt viser leddmekanismen som innbyrdes forbinder ventilorganene til varmevekslerne og forbigangsseksjonen, og

Fig. 4a-4e viser visse detaljer i leddmekanismen i fig. 3.

„ J,OVI %J \J *J

Pa fig. 1 er vist et lokalt luftkondisjonenngs-in-duksjonsapparat for et firerørs kondisjoneringsanlegg med tem-peraturregulering ved hjelp av variasjon av sekundærluften som strømmer gjennom to varmevekslere og en forbigangsseksjon, hvilket apparat omfatter et overtrykkskammer 1 for primærluften, eventuelt forsynt med lyddempende lag 2,3 og luftstrømsdyser 4. I disse dyser omdannes primærluftens potensielle energi (statisk trykk) til kinetisk energi i kammeret 5 medstrøms av dysene, hvor det dannes en lavtrykkssone. Bakplaten som lukker apparatet, er antydet ved 6, og 7 er topputløpet.for blandingen av primær- og sekundærluft som suges gjennom en av varmevekslerne 8,11 og/eller forbigangsseksjonen 10 som følge av det lavere trykk i kammeret 5. Den øvre varmeveksler 8 er fortrinnsvis den som anvendes for av-kjøling av sekundærluften og er forsynt med en vannlås 9 mens varmeveksleren 11 fortrinnsvis anvendes for oppvarming av sekundærluften. Det er også anordnet en vegg- eller ledeplate 12 for å forbedre apparatets induksjonsegenskaper.

Ventilorganet for regulering av tilførselen av sekundærluft gjennom varmeveksleren 8 har henvisningstallet 13, og 14 er den tilsvarende ekspansjonslunge med en beskyttende belg 15, mens 16 angir i det minste en returfjær for ventilorganet 13. Likeledes er 17 ventilorganet for regulering av tilførselen av sekundærluft som strømmer gjennom varmeveksleren 11, forsynt med en drivlunge 18 og tilsvarende beskyttende belg 19, så vel som en eller flere returfjærer 20.

Forbigangsseksjonen 10, gjennom hvilken sekundærluften strømmer uten å være forbehandlet, er også forsynt med et ventil-organ 21 dreibart montert på en tapp 24, likeledes er ventilorganet 13 montert på en tapp 22 og ventilorganet 17 på en tapp 23. Lufttette pakninger er angitt med henvisningstallet 25.

Det vil være klart at den hittil beskrevne konstruksjon av luftkondisjoneringsapparatet, i det vesentlige kjent, bortsett fra ventilorganenes drivlunger og deres hjelpeutstyr, ikke utgjør gjenstanden for foreliggende oppfinnelse og kan varieres ved å anvende forskjellige utførelsesformer eller andre arrangemeneter av de deler som utgjør selve apparatet. F.eks. kan i en annen mulig utførelsesform forbigangsseksjonen elimineres, som senere forklart. Ifølge foreliggende oppfinnelse kommuniserer hver ekspansjonslunge 14, 16 med en av de tre porter til en termostat vist i fig. 2a, 2b, 2c. Denne termostat omfatter hovedsakelig et hus 34, et deksel 35, et temperaturfølsomt element så som en bimetal-lisk spiral 36 med kalibreringsinnretning 37, en tetningsbelg 36 av plastmateriale og to pneumatiske ventiler 39, 40. Hver ventil 39, 40 omfatter en med ribber forsynt glideføring 41, 42, en lukker 43, ~4 og en returf jaer 45, 46 som elastisk opptar den ytterligere bevegelse av termostatelementet når lukkeren er stengt.

To lukkere 43, 44 glir i de to med ribber utformede føringer 41, 42 langs en bolt 47 og påvirkes av en styregaffel 48 stivt festet

til den bimetalliské spiral 36. Ventilen 39 kommuniserer med en port 50 som i tverretningen har en avluftningsåpning 52, mens det til ventilen 40 svarer en port 51 med en tverrgående avluftningsåpning 53. Det er også anordnet en port 49, felles for begge ventiler, som gjennom et rør av gummi eller plast er forbundet med overtrykkskammere 1 for primærluft gjennom en fitting 54 (fig. 1).

Ved stillstand er begge de pneumatiske ventiler 39, 40 åpne i den stilling som er vist i fig. 2a, derved tilføres primærluften fra porten 49 samtidig begge lungene 14, 18 som således holder ventilorganene 13, 17 i stengt stilling. Sekundærluften hindres derfor i å strømme gjennom varmevekslerne 8, 11 når forbigangsventilorganet 21 er i stillingen c,"-c'" vist med stiplede linjer i fig. 1. Ved dette trinn er luftstrømningen fra de to

porter 52, 53 mindre enn luftinnstrømningen i de to ventiler. Forbigangsventilorganet 21 er forbundet til ventilorganene 13, 17 ved hjelp av en leddraekanisme, f.eks. som vist i fig. 3 og 4.. Denne leddmekanismen har til funksjon å bevirke at forbigangsventilorganet 21 påvirkes enten av ventilorganet 13 alene eller av ventilorganet 17 alene, samtidig som det andre ventilorganet stenges inntil det organ som er i bevegelse, når en stopp-stilling, tilsvarende fullstendig avbrytelse av sekundærluftstrøm-men gjennom den relative varmeveksler.

I fig. 3 er vist et sideriss av apparatet, nemlig venstre side, sett fra varmeveksler- og forbigangsseksjonssiden. Tappene

22, 23 for rotasjon av ventilorganene 13, 17 er forsynt med to vinkelarmen 26, 27 som via to stenger 28, 29 av regulerbar lengde er fast forbundet med to tannstenger 30, 31» Tannstengene bevirker, ved inngrep med et sektortapnhjul 32 fast montert på tappen 24 for rotasjon av forbigangsventilorganet, rotasjon av sistnevnte.

Fjæren 33 har til funksjon å holde forbigangsventilorganet 21 i

en hvilestilling, hvilken stilling tilsvarer den helt åpne stilling c* "-c* " (se fig.

På fig. 4a-4e er blokkeringsinnretningen mellom ventilorganene 13, 17 vist i detalj. På dreietappen 24 til sektortannhjulet 32 er fastkilt. to momentarmer 57, 57' som er identiske og symmetriske i forhold til selve dreietappen og som hver er utformet med en pal 58-56' og en utstikkende del eller brakett 59-59'. Hver momentarm, som er vist i detalj i et sideriss i fig. 4c og i tverrsnitt langs linjen D-D i fig. 4d holdes i en slik stilling, under påvirkning av en fjær henholdsvis 60, 60', at braketten 59, 59' kommer i inngrep med endepartiet på tannstengene henholdsvis 31, 30, slik at disse hindres i å bevege seg. Bare når palen 58,

med

58' kommer i inngre<p>/skammen henholdsvis 61, 6l' på tannstengene 30, 31, overvinner momentarmen 57, 57' kraften fra fjæren 60,60'

og roterer om sin akse, slik at brakettelementet 59, 59' frigjøres fra enden av tannstangen 31, 30. En av tannstengene 31, 30 er slik skyvbart anordnet at den bevirker rotasjon av ventilorganene 17, 13 til hvilke momentarmene 57, 57' er leddforbundet via sten-gene 28, 29 og vinkelarmene 27, 26.

Ved den ovenfor beskrevne hvilestilling er begge ventil-armer 26, .27 i stilling a-a og b-b (fig. 4a, 4b), tilsvarende begge ventiler stengt, og de to momentarmers paler står begge i inngrep med tennene på tannstengene som derfor forskyves.

Det skal bemerkes at 62, 62' betegner opplagringen av henholdsvis fjærene 60, 6o', fast fiksert til apparatets sidevegg 66. to ruller 64, 65 montert på en aksel 63, sikrer kontakt mellom sektortannhjulet 32 og hver av tannstengene 30, 31•

Med utgangspunkt i den ovenfor beskrevne hviletilstand og idet det antas at termostaten avføler en senking av temperaturen i forhold til referansetemperaturen,og at 8 betegner avkjølings-varmeveksleren, mens 11 betegner oppvarmings-varmeveksleren, vil det bimetalliske element 36 forskyve gaffelen 48 slik at sistnevnte, under sammentrykning av fjæren 46 beveger lukkeren 44 mot nøyre, slik at primærluftinnløpet til porten 51 gradvis stenges, inntil lukkeren 44 ligger an mot hodet på høyre ende av bolten 47. Samtidig beveges lukkeren 43 også mot høyre, slik at porten 50 åpnes fullstendig. En del av luften i lungen 18 til varmeveksleren 11 (høy temperatur) strømmer ut gjennom avluftningsåpningen 53 via fitting 55 og et rør for tilkobling til porten 51 (ikke vist). Trykket i lungen 18 avtar derfor, og ventilorganet 17

til varmeveksleren 11 åpner gradvis under påvirkning av retur-fjæren 20, for passasje av sekundærluft gjennom den samme varmeveksler (høy temperatur). Rotasjonen av ventilorganet 17 mot åpen stilling bevirker rotasjon i retning rnot urviseren av vinkelarmen 27, nedoverbevegelse av stangen 29 og tannstangen 31 forbundet med denne, rotasjon i retning med utviseren av sektortannhjulet 32 og følgelig av forbigangsventilorganet 21. Straks tannstangen 31 påbegynner nedoverbevegelsen, opphører inngrepet mellom tannen 6l' og palen 58' på momentarmen 57', slik at brakettelementet 59' blokkerer tannstangen 30, som er leddforbundet til ventilorganet 13 for varmeveksleren 8 (lav temperatur) via stangen 28 og vinkelarmen 26.

Mens således begge tannstengene kan forskyves i hvilestillingen og derfor begge ventilorganer åpnes, vil bevegelse av en av dem fra den stengte stilling øyeblikkelig hindre enhver bevegelse av den andre. Dette er tilveiebrakt trass i den umulighet at begge ventiler under normal drift vil være midlertidig stengt, som forklart ovenfor, men med henblikk på å unngå at åpning av begge ventilorganer oppstår på grunn av tilfeldige, kraftige bevegelser, f.eks. et håndslag.

Ved full oppvarming er porten 51 helt stengt, lungen 18 ved attnosfæretrykk, ventilorganet 17 i stilling b'-b' i fig. 1, dvs. fullstendig åpen tilsvarende stilling b'-b' til ventiiarmen 27 (fig. 4b), forgangsventilen 21 i stilling c"-c", dvs. helt stengt, og ventilorganet 13 i stilling a-a i fig. 1, dvs. en stilling som fullstendig hindrer gjennomstrømning av luft gjennom lavtemperatur-varmeveksleren.

Det motsatte opptrer selvsagt hvis termostaten avføler en temperaturøkning i forhold til referansetemperaturen, inntil trinnet med full avkjøling er nådd hvor ventilorganet 13 er i helt åpen stilling a'-a',forbigangsventilorganet 21 stengt ved c'-c',

og ventilorganet 17 helt stengt i stilling b-b.

De tre ventilorganer kan selvsagt innta alle mellomliggende stillinger fra trinnet som gir full opvarming, til trinnet som gir full avkjøling, fordi stillingen til de to pneumatiske ventiler i termostaten, under gjennomstrømning av luft fra de to porter 52, 53, gir opphav til variable trykkforhold i de to lunger, med den følge at ventilorganene kan dekke alle mellomliggende stillinger med blokkerende bevegelser, men på en slik måte at mens ventilen 13 beveges fra s'-a' til a-a, beveges forbigangsventilen fra c"-c"

til c'',-c',,J og følgelig mens ventilene 17 beveges fra b-b til b'-b', beveges forbigangsventilene fra c'''-c''' til c'-c'. Drif-

ten av ventilorganene ved hjelp av primærluften ved det relativt lave trykk som anvendes ved induksjonssystemer,er mulig på grunn av den store berøringsflate som foreligger mellom lungene og ventilorganene som vesentlig utgjøres av hele overflaten til selve ventilene, på grunn av at ventilorganet roterer på rullingslagre,

og på grunn av den meget lave trykkforskjell mellom de to over-

flater på regulerventilorganene.

Det skal forstås at forbigangsseksjonen ikke er absolutt nødvendig, og at den som ovenfor nevnt, kan utelates, så vel som ventilorganene 21 og leddmekanismen vist i fig. 3 og 4. I dette tilfelle opptrer funksjonen som utføres av forbigangs3eksjonen når ventilorganene 13, 17 er i en slik stilling at varmevekslerne avstenges, ved utløpet 7 fordi primærluft som strømmer fra dysene 4, fremdeles har tilstrekkelig bevegelsesenergi til å bevirke inn-suging av romluft. Primærluftens bevegelsesenergi er vesentlig den samme over hele apparatenheten, fra dysen 4 til utløpet 7

på grunn av at det ikke foregår luftgjennomstrømning gjennom de to varmevekslere som stenges av ventilorganene.

Det skal videre forstås at induksjonsapparatet ifølge foreliggende oppfinnelse kan transporteres fra produksjonsstedet til monteringsstedet med overtrykkskammeret og ekspansjonslungene,

slik at ytterligere installasjonstid og kostnader reduseres.

Videre kan en termostat alene regulere flere kondisjoneringsapparater, hvilket medvirker til vesentlig reduksjon av monterings-kostnadene.

Innen teknikken kan tillegg og/eller modifikasjoner utføres

med ovennevnte beskrevne og illustrerte utførelsesform av det lokale induksjons-luftkondisjoneringsapparat ifølge foreliggende oppfinnelse uten å avvike fra oppfinnelsens omfang. Spesielt vil det være mulig å modifisere arrangementet og antallet av elementer som utgjør apparatet, så som overtrykkskammer, varmevekslere, reguleringsventiler og forbigangsseksjoner, idet sistnevnte even-

tuelt kan utelates som tidligere nevnt.

Claims (6)

1. Luftkondisjoneringsapparat av induksjonstypen, av den art hvor det benyttes en første varmeveksler for kald luft, en andre varmeveksler for varm luft samt et respektivt rørpar for hver varmeveksler for å føre temperaturbehandlet fluidum til og fra varmevekslerne, hvilket apparat omfatter: et hus; en trykkluftkilde innbefattende et overtrykkskammer (1) i huset for føring av primærluften, samt dyseorganer (4) for utstråling av en primærluftstrøm fra overtrykkskammeret; organer (6,12) som avgrenser et strømningsløp (5) for luften i huset, idet strømningsløpet (5) er innrettet til å motta primærluftstrømmen fra dyseorganene og til å rette primærluftstrøm-men ut av huset; organer som avgrenser en innsugingsåpning inn i strøm-ningsløpet (5), idet innsugingsåpningen er orientert slik at sekundærluft kan innsuges gjennom åpningen som følge av primærluftstrøm-men i strømningsløpet (5); organer (17,21,13,19) som avgrenser første, andre og tredje luftinnløp i huset, idet den første varmeveksler (8) er anordnet i strømningsbanen til det første luftinnløp for avkjøling av luft som innføres i huset via det første luftinnløp, idet den andre varmeveksler (11) er anordnet i strømningsbanen til det andre luftinn-løp for oppheting av luft som innføres i huset via det andre luft-innløp, idet det tredje luftinnløp virker som et forbigangsinnløp (10) forsinnføring av ubehandlet luft i huset; et første spjeldorgan (13) som kan beveges mellom helt åpen og helt lukket stilling for regulering av innstrømmende luft gjennom det første luftinnløp og med en frontflate som er utformet for blokkering av luftstrøm gjennom det første luftinnløp når det første spjeldorgan er i sin lukkede stilling, idet det første spjeldorgan også innbefatter en bakflate; første fjærorganer for kontinuerlig å tvinge det første spjeldorgan mot, etter valg, enten dets åpne eller dets lukkede stilling; ka_rakterisert .ved at" det omfatter et første drivrom anordnet i huset og avgrenset i det minste på én side av bakflaten til det første spjeldorgan (13); et første oppblåsbart og utvidbart drivorgan (14) anordnet i det første drivrora for å tvinge det første spjeldorgan (13) mot den andre, av nevnte åpne eller lukkede stilling, i en grad som be-s temmes av graden av oppblåsing av det første drivorgan (14); et andre spjeldorgan (17) som kan beveges mellom helt åpen og helt lukket stilling for regulering av innstrømmende luft gjennom det andre luftinnløp og med en frontplate som er utformet for å blokkere luftstrømmen gjennom det andre luftinnløp når det andre spjeldorgan er i sin lukkede stilling, idet også det andre spjeldorgan (17) innbefatter en bakflate; andre fjærorganer (20) for kontinuerlig å tvinge det andre spjeldorgan (17) mot, etter valg, enten dets åpne eller lukkede stilling; et andre drivrom anordnet i huset og avgrenset i det minste på sin ene side av bakflaten til det andre spjeldorgan (17); et andre oppblåsbart og utvidbart drivorgan (18) anordnet i det andre rom for å tvinge det andre spjeldorgan (17) mot den andre av nevnte åpne eller lukkede stilling i en grad som bestemmes av graden av oppblåsning av det andre drivorgan (18); styreorganer i form av en termostatventil (fig. 2) for kontrollerbar oppblåsing og uttømming av det første og andre drivorgan med primærluft, hvilken termostatventil reagerer på temperaturen i omgivelsene som skal kondisjoneres av primærluftstrømmen, for oppblåsing av den ene og uttømming av den andre av nevnte førs-te og andre drivorganer med primærluft; et tredje spjeldorgan (21) som gjennom en. åpen stilling kan beveges til to stenge ytterstillinger for regulering av innstrømmende luft gjennom det tredje luftinnløp; Leddorganer for å forbinde det første (13) og andre (17) spjeldorgan med det tredje spjeldorgan (21) slik at det tredje spjeldorgan (21) er i sin åpne stilling og muliggjør maksimal luftstrøm gjennom det tredje luftinnløp når både det første og andre spjeldorgan er lukket.

2. Luftkondisjoneringsapparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at termostatventilen omfatter en første ventilenhet (39) og en andre ventilenhet (40) som er koplet for å motta primærluft gjennom eri felles innløpsport (49), idet ventilenhetenes respektive utløpsporter (50,51) er koplet i parallell og mater henholdsvis det første og andre oppblåsbare drivorgan (14,18), og idet ventilene er slik anordnet at i det minste én av utløpsportene til enhver tid er åpen for mating av primærluft for oppblåsing av det tilhørende oppblåsbare drivorgan og derved stengning av ett av de tilsvarende første og andre spjeld-organer (13,17), idet fjærorganene (16,20)forhindrer samtidig åpning av både det første og andre spjeldorgan.

3. Luftkondisjoneringsapparat som angitt i krav 2, karakterisert ved at den første og andre ventilenhet begge omfatter en avluftingsåpning (52,53) for avlufting av primærluft fra det tilhørende oppblåsbare drivorgan når nevnte ventilenhet er lukket, hvorved det tilhørende første eller andre spjeldorgan (13,17) bringes til å åpne.

4. Luftkondisjoneringsapparat som angitt i krav 3, karakterisert ved at termostatventilen reagerer på en forutbestemt referansetemperatur i omgivelsene som kondisjoneres, for delvis åpning av både den første og andre ventilenhet (39,40), hvorved det første (14) og andre (18) drivorgan holder det første (13) og andre (17) spjeldorgan lukket, idet luftutstrøm-ningen gjennom avluftingsåpningene (52,53) er mindre enn primær-luftstrømmen gjennom den felles innløpsport (49).

5. Luftkondisjoneringsapparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at termostatventilen reagerer når temperaturen i de kondisjonerte omgivelser er mindre enn en forutbestemt referansetemperatur for blokkering a<y> primærluftinnstrøm-ming til det andre oppblåsbare drivorgan (18), hvorved sekundærluft strømmer gjennom den andre varmeveksler (11), og at termostatventilen reagerer når temperaturen i de kondisjonerte omgivelser er større enn den forutbestemte referansetemperatur for blokkering av primærluftinnstrømming til «Jet første oppblåsbare drivorgan (14) hvorved sekundærluft strømmer gjennom den første varmeveksler (9).

6. Luftkondisjoneringsapparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at det omfatter fjærorganer (33) for å holde det tredje spjeldorgan (21) i en åpen hvilestilling (c"1 ), idet det tredje spjeldorgan er diåbart opplagret mellom to lukkede stillinger (c',c"), som er symmetrisk anordnet i forhold til hvilestillingen.