專利名稱：天花板冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種天花板冷卻系統(tǒng)，其帶有至少一個熱交換器，一個閥，該閥控制一種載熱介質通過熱交換器的流量，并且具有一個機械的調節(jié)裝置，和一個監(jiān)視裝置防止形成冷凝。
背景技術：
天花板冷卻系統(tǒng)特別是從現代的辦公大樓公知的。因為冷卻的空氣由上向下沉，采用一個天花板冷卻系統(tǒng)，可以使空氣的溫度以愉快的方式，即大范圍的無風的方式下降。為此，一個載熱介質例如冷卻水流過熱交換器，熱交換器設置在天花板上。在熱交換器旁邊吹出的空氣在熱交換器旁邊放出熱量，因此變涼。
然而，天花板冷卻附帶的問題是產生冷凝水。天花板冷卻在辦公室中典型的方式是在辦公桌的上方、計算機的上方或者其它的工作場所設置。當在天花板冷卻系統(tǒng)的在熱交換器上的空氣水份冷凝并且積聚時，水會滴下，當滴落到一個人身上時，這是不受歡迎的。當滴落到電氣設備中，如計算機或者類似的設備上時會發(fā)生危險，產生故障。
人們因此設置一個防止形成冷凝的監(jiān)視裝置。一個這樣的監(jiān)視裝置在例如Zent-Frenger Gesellschaft für Gebudetechnik mbH，D-64646 Heppenheim公司的印刷品“用于冷卻和加熱天花板的適度量裁的調節(jié)方法”中被描寫。當室溫升高的情況下，用于調節(jié)載熱介質通過熱交換器的流量的閥打開。一個這樣的布置用于先循環(huán)溫度是14℃，后循環(huán)溫度是16℃-19℃是典型的。在較高的濕度下，存在上面提到的在天花板冷卻附近形成冷凝的危險。因為閥例如由一個恒溫調節(jié)器調節(jié)，這個危險不能排除。為了抵制冷凝的形成，人們在公知的情況下將室溫與一個整體的冷凝監(jiān)視裝置以電子的方式結合。原則上存在兩種不同的調節(jié)形式。人們持續(xù)地測量露點或者相對濕度，并且在達到一個危急的點時，前溫度提高，也就是說，一個活動的冷凝監(jiān)視或者閥被關閉，從而天花板冷卻被“關斷”，這就是一個被動的冷凝監(jiān)視。
兩種解決方法共同的是要求鋪設電纜，這使得安裝昂貴并且系統(tǒng)的靈活性減少。當人們想要用一個自動的調節(jié)裝置調節(jié)室溫時，必須設立一個分開的主動的或者被動的冷凝監(jiān)視作用，這又使安裝昂貴。

發(fā)明內容
本發(fā)明的任務是用簡單的方法避免形成冷凝。
在開頭部分提到的那種天花板冷卻系統(tǒng)中，這一任務是這樣完成的，監(jiān)視裝置具有一個調節(jié)驅動裝置，其用機械的方法將調節(jié)裝置調節(jié)到閥關閉的狀態(tài)。
人們因此首先利用一種被動的冷凝監(jiān)視裝置。只要形成冷凝的危險存在，則閥關閉，使得沒有載熱介質通過熱交換器。室內的空氣使熱交換器的溫度升高，使得不再形成冷凝水。然而，為此被置于上方的調節(jié)裝置不再是必不可少的，而是監(jiān)視裝置簡單地直接地控制在閥旁邊設置的調節(jié)裝置，并且調整到該所述的狀態(tài)，下面稱作“安全狀態(tài)”。此概念主要用于區(qū)分另外的狀態(tài)。所稱的改變是一種相對簡單的方法，其能夠用較少的費用實現。另外室內空氣溫度的調節(jié)保持不受影響。只是對于短暫的時間，人們需要為了避免冷凝的形成而使天花板冷卻的熱交換器不起作用。因為在調節(jié)空氣的過程中總是涉及相對長的時間，天花板冷卻的相對短時間的暫停是毫無問題的。當形成冷凝的危險不再產生時，安全狀態(tài)重新取得，也就是當室溫要求升高時，閥能夠重新打開。
優(yōu)選的是調節(jié)驅動裝置設置在一個由閥和調節(jié)裝置構成的單元中。這具有許多優(yōu)點。首先，調節(jié)裝置中的接合可以直接實現，也就是說，調節(jié)驅動裝置不比走較大的機械“彎路”。這樣保持調節(jié)驅動裝置的功率消耗較小。此外，人們事實上不需要附加的結構空間。調節(jié)驅動裝置能夠與由閥和調節(jié)裝置構成的單元一起安裝。調節(jié)裝置能夠自然地在該單元的外部具有一個初步作用裝置，例如一個遙控元件，或者一個遙感器。這種元件通過一個毛細管與調節(jié)裝置結合。但不會對調節(jié)驅動裝置能夠與該單元結合產生影響。
在一個替換的實施例中能夠設置成，調節(jié)裝置具有一個遠離閥的傳感器裝置，并且調節(jié)驅動裝置設置在傳感器裝置旁邊。在此情況下，額定值通過調節(jié)驅動裝置不直接在閥上而是在一個遠離的單元遙感器上移動。改變的額定值是通過與以前的信號傳輸相同的信號路徑，即由一個毛細管上的液壓路徑傳輸。作為遙感器，從原理上講可以利用一個傳感器時，該傳感器與一個受熱體閥一恒溫器套筒結構相似。在恒溫器元件中的壓力上升通過毛細管引導到閥被繼續(xù)引導，并且導致閥的關閉。以相同的方式，借助于調節(jié)驅動裝置進行的一個額定值的調整，導致閥的相應的壓力改變。
優(yōu)選的是，調節(jié)驅動裝置具有一個電機和一個傳動裝置。傳動裝置可以有一個速比，使得電機能夠以相對小的功率被驅動。對于調節(jié)裝置的調整，要求較長的時間。如果人們因此能夠保持電機的小的消耗功率，則對于形成冷凝的沒有負面影響。
優(yōu)選電機是轉動電機。轉動電機能夠以較高的轉數運轉，這樣，即使很小的輸出力矩，傳動裝置也可產生必要的力，以調節(jié)該調節(jié)裝置。特別是，人們能夠利用一個電動機，其能夠由一個電池或者另一種電源例如由電網供電。
特別是，調節(jié)驅動裝置具有一個終端開關傳感器，其顯示閥的完全關閉狀態(tài)。這樣的布置的優(yōu)點是，閥能夠被操作直到其完全關閉的狀態(tài)。只要達到這個狀態(tài)，傳感器給調節(jié)驅動裝置發(fā)出一個相應的信號，并且調節(jié)驅動裝置能夠終止操作。在這種情況下，確保不再有載熱介質流過熱交換器。調節(jié)驅動裝置工作可靠，并且能量消耗小。不超過閥的終點的運轉使得能夠由一個太大的推力進行的負荷保持很小。
優(yōu)選終端開關傳感器查出是否調節(jié)驅動裝置的傳動元件給閥的控制桿加負載。通常情況下，閥被打開，一個閥桿被塞到該閥中。為了將閥關閉，讓閥桿上的力向后，并且閥在一個關閉彈簧的作用下關閉。如果人們這時能夠查出閥桿與調節(jié)驅動裝置的傳動元件之間的關系，則人們以簡單的方式得到一個可靠的顯示閥關閉的信號。傳感器能夠構成為不同的形式。一個可能的形式是，在傳動元件與閥桿之間設置一個開關，其當傳動元件不再給閥桿加負荷時打開。一個壓力傳感器也是可以的。最后還可以使一個光障這樣設置，即在傳動元件從閥桿上抬起的情況下，產生一個縫隙，該縫隙能夠被發(fā)現。當然，一種另外的終端開頭也是可能的。
優(yōu)選的是，監(jiān)視裝置具有一個傳感器，其形成為露點傳感器或者濕度傳感器。采用這樣的傳感器，當存在形成冷凝的危險時，以簡單的方法辨認出。如果傳感器是濕度傳感器，則如果設置一個附加的溫度傳感器是適合的。然而，溫度傳感器是許多室溫調節(jié)裝置本身具有的。人們僅需把溫度傳感器和查明濕度的濕度傳感器的信號一起輸送，或者人們一開始利用一個查明相對濕度的傳感器。
優(yōu)選的是，傳感器設置在熱交換器或其上游。當傳感器是露點傳感器時，這一點特別有利。在此情況下，形成冷凝的危險被辨認出在哪里存在，即在天花板冷卻的熱交換器處。
優(yōu)選的是，監(jiān)視裝置設置在靠近一個空間的一側，該空間構成閥的閥元件的移動沖程的延長。監(jiān)視裝置的布置使得由閥和調節(jié)裝置構成的單元的結構高度事實上沒有變大。在多數情況下，調節(jié)裝置本身側面靠近所述的空間設置，使得這里的地方必須被保留。在這個地方，人們能夠設置監(jiān)視裝置，因此可以說在閥與調節(jié)裝置之間的一個角落中設置。
優(yōu)選調節(jié)驅動裝置調整一個額定值。這是一種相對簡單的可能的方法。如果額定值被調整，例如在出現形成冷凝的危險時被提高，則閥過后打開，并且當達到提到的室溫時，才允許載熱介質流過。然而，室溫的提高減少了形成冷凝的傾向，使得采用這個簡單的方法能夠快速減小形成冷凝的危險。當危險已經排除時，額定溫度能夠重新減小，直到新的冷凝形成即將發(fā)生。
可替換地或者附加地，調節(jié)驅動裝置能夠機械地阻止閥與調節(jié)裝置之間的工作關系。在這種情況下，閥被完全打開或者至少阻止超過預定的量，只要形成冷凝的危險存在。
有利的是，一個受熱面附加地設置到熱交換器上，該受熱面的控制部件與閥相連。當即將形成冷凝時，人們一方面能夠使熱交換器的閥關閉，另一方面，能夠使受熱面工作。這短時提高了室溫，使得形成冷凝的危險下降。熱交換器和受熱面可以說是作為跟蹤調節(jié)工作。
優(yōu)選的是，控制部件是一個加熱閥，其通過一種跟蹤調節(jié)，由一個閥控制，其中在閥的操作裝置與加熱閥的操作裝置之間設置一個中區(qū)。中區(qū)防止該用于冷卻的閥和被用于加熱的加熱閥同時打開。


下面借助于優(yōu)選的實施例結合附圖對本發(fā)明進行描述。其中圖1是一個天花板冷卻系統(tǒng)，
圖2是一個示意圖，表示在一定溫度下載熱體的流量，圖3是一個天花板冷卻系統(tǒng)，帶有附加的受熱面，圖4是一個示意圖，表示在載熱體的流量與溫度之間的曲線，圖5是一個帶有調節(jié)裝置的閥的第一實施例，圖6是一個帶有調節(jié)裝置的閥的第二實施例的局部，圖7是一個閥的第三實施例，圖8是一個帶有遙控的閥的第四實施例的局部。
具體實施例方式
圖1表示一個天花板冷卻系統(tǒng)1，帶有一個熱交換器2，其通過一個只是示意表示的閥3供給一種載熱介質，例如一種溫度的水，該水低于室溫。閥3由一個調節(jié)裝置4控制。調節(jié)裝置4例如是恒溫操作套筒。調節(jié)裝置4由一個遙控元件5預先給定一個額定值。這個額定值在圖2中用S表示。遙控元件5能夠由遙感器和調整元件組合構成。還可以使遙感器分開設置或者略去，如果它不是必不可少的，例如如果溫度信息以另外的方式或者在另外的位置獲得。
在調節(jié)裝置4處設置監(jiān)視裝置6，其另外在圖5和圖6中詳細地表示。監(jiān)視裝置6結合有一個傳感器7，傳感器7設置在熱交換器2的前面8。傳感器7例如是露點傳感器或者是濕度傳感器(RH傳感器)。它確定是否存在危險，即在熱交換器2形成冷凝水。監(jiān)視裝置6在這里表示為一個分離的裝置。其還能夠整體地形成在另外的單元中，例如在調節(jié)裝置4、遙控元件5或者一個另外的下面描述的調節(jié)裝置11中。
虛線表示傳感器7的一個替換的位置，即在熱交換器2處。傳感器7設置在那里是很有意義的，因為那里熱交換器2是最冷的，存在形成冷凝的危險最大。
當監(jiān)視裝置6借助于傳感器7確定存在冷凝形成的危險時，則它以機械的方式與調節(jié)裝置4配合，并且使額定值S向上移動到一個改變的額定值S′。當原始的額定值S例如是22℃時，改變的額定值S′是例如24℃。因此，調節(jié)裝置4較遲地打開閥，即，在一個較高的溫度下打開。熱交換器2因此不再包含較冷的載熱介質。這具有兩個效果。首先，熱交換器2更確切說是其前面的傳輸線經大氣加熱，使得可能已經開始形成的冷凝又能夠蒸發(fā)。另外，熱交換器2的溫度不再下降，從而繼續(xù)形成冷凝的危險降低。
當然，額定值S必須到如此大的一個新額定值S′，在該新的額定值S′時閥3將不可能打開。室溫應當因此不超出新的額定值S′，因為否則又會存在形成冷凝的危險。
當監(jiān)視裝置6借助于傳感器7確定形成冷凝的危險已經取消時，則額定值S′又向下降到其原來的值S。在圖2中流量與時間的曲線用實線表示以額定值S為出發(fā)點的情況，用虛線表示以額定值S′為出發(fā)點的情況。
此外，額定值還一如既往地由遙控元件5調節(jié)。在一個由遙控元件5調節(jié)的額定值的情況下，自然監(jiān)視裝置6是處于激活狀態(tài)的。
圖3表示一種改變的實施例，與圖1不同的是熱交換器2上附加了一個受熱面9，例如一個加熱體，由加熱閥10控制。加熱閥10由調節(jié)裝置11控制，從而調節(jié)裝置11進行一個跟蹤調節(jié)，也就是說加熱閥10跟蹤閥3的調節(jié)。跟蹤調節(jié)是這樣形成的，即當閥3還是打開的狀態(tài)時，加熱閥10不能打開。以此避免不僅加熱面9加熱而且熱交換器冷卻。
圖4示意地表示。在一個左面的分叉12中，表示載熱介質流過受熱面9的體積流量，在一個右面的分叉13中，表示另一個載熱介質流過熱交換器2的體積流量，從而從那里將熱量引走。一個中區(qū)N位于兩個分叉之間。如果這時監(jiān)視裝置6借助于被固定在熱交換器2上或者能夠設置在前面8處的傳感器7，確定在熱交換器上存在形成冷凝的危險，則中區(qū)N在一個提高的溫度的方向上移動，如圖4中表示的通過中區(qū)N′。
圖5表示示意的閥3的結構，帶有調節(jié)裝置4和監(jiān)視裝置6。閥3必須與調節(jié)裝置4聯合成一個結構單元而被固定，在該單元上固定一個監(jiān)視裝置6。傳感器7和遙控元件5只被引出。
閥3具有一個入口14和一個在殼體16中的出口15。一個閥座17設置在入口14和出口45之間。閥元件18與閥座17配合，閥元件18由一個彈簧19在打開方向上加荷。所表示的是其中閥元件18貼靠在閥座17上，并且從入口14至出口15的通路阻隔的狀態(tài)。
閥元件18通常抵抗彈簧19的力而保持關閉，并且由一個具有關閉彈簧21的關閉裝置20作用于一個閥桿22上，閥桿22與控制桿23一起工作，控制桿23通過一個填料套24引導。如圖5中所示的情況中，閥元件18應當從閥座17上被提起，并且控制桿23與閥桿22貼靠。然而所示的是在控制桿23與閥桿22之間有一定距離，從而表示在這兩個部分之間僅僅存在一個壓力結合，也就是說，一種只能夠傳遞壓力的結合。
閥桿22在面向控制桿23的端部具有一個開口25，一個分角搖桿27的臂26插入到開口中。分角搖桿27具有一個第二臂28，其由一個閥桿29施加力，其中閥桿29構成一個控制裝置4的控制部件。閥桿29由一個恒溫元件30推動，當溫度提高時，該元件使閥桿29(如圖5所示)向左移動，其中設置一個復位彈簧31，當溫度降低時，該彈簧使閥桿29向右移動。
然而，閥桿29與恒溫元件30之間的距離可以由螺紋32改變。螺紋32具有一個內螺紋33，其在控制元件34上形成，還具有一個外螺紋35，這是齒輪36的組成部分，在壓力下貼靠在閥桿29上。齒輪36是傳動裝置的部件，傳動裝置包括另一個齒輪37和一個在電機39的輸出軸上的小齒輪38。電機39是監(jiān)視裝置6的組成部分。電機39由一個控制裝置40控制，控制裝置40具有一個傳感器7?？刂蒲b置40其實是唯一的電子部件，在此是不可缺少的。該控制裝置要求一個相對小的結構空間，并且能夠鄰近電機39設置，電機構成監(jiān)視裝置6的驅動裝置。電機39是電動機，其象控制裝置40一樣，能夠由一個電池供電。但是很明顯還可以由電網供電。
如果現在借助于遙控元件5設置一個額定值S，則當室溫超過額定值S時恒溫元件30變大。因此使閥桿向左移動并且分角搖桿27擺動，使得其臂26反抗關閉彈簧21的力向上推舉閥桿22。因此，閥元件18能夠從閥座17上提起。冷卻的載熱介質流過熱交換器2。
當傳感器7確定存在形成冷凝的危險時，電機39被驅動。電機使小齒輪38轉動，并且因此與齒輪36、37嚙合，使得閥桿39與恒溫元件30之間的距離縮小。以此方式，額定值移動到一個較高的溫度。閥元件18因此下降到閥座17上，并且中斷了冷的載熱介質向熱交換器的供給。因此，額定值的移動必須這樣大，使得室溫不超過新的額定值，新的額定值由舊的額定值加上該移動量得出，因為否則閥3還會再打開。
以類似的方式，根據圖3的布置也能夠運轉，當加熱閥10的控制裝置L與閥3或更確切說其調節(jié)裝置4相聯系時，象一般公知的。
當電機39使額定值移動時，閥3處于一個安全的狀態(tài)。
圖6表示調節(jié)這樣一種安全狀態(tài)的另一種可能性。與圖5中相同的部件采用相同的附圖標記。在圖6中，閥只示出了具有從外面表示的其操作件輪廓41。
電機39具有一個小齒輪38，其通過一個齒輪37作用于一個螺桿42，螺桿42旋入閥桿22中，并且被放置在一個殼體件43中。當螺桿42轉動時，閥桿22轉動。
閥桿22作用于分角搖桿27的臂26上，并且將其擺動轉化為閥桿的軸向移動，使得其能夠打開和關閉。當電機運轉時，為了關閉閥，閥桿在圖中向下推進并且使閥關閉。
在此情況下，室溫是否超過調節(jié)裝置4的額定值不起作用。當超過時，閥3保持關閉，因為臂26通過閥桿22作用于控制桿23上，并且因此閥元件18保持在閥座17的位置上。
圖7表示一種布置，其基本上對應于圖6的布置。因此相同的部件采用相同的標號。
一個傳感器50設置在調節(jié)驅動裝置的閥桿22與控制桿23之間。很明顯，這種傳感器也能夠用在另外的實施例中。傳感器50可以是壓力傳感器、終端開關、電容的或者電感的傳感器。人們還能夠設置一個光障物，當閥桿22從控制桿23上抬起時，產生一個信號。
通過一個未詳細示出的結合裝置，傳感器50與電機39的控制裝置結合。當電機39操作時，它使轉動軸42轉動，直到閥桿22從控制桿23上幾乎抬起。負載的下降一確定，電機39就運轉。這是以較大的可靠性檢測閥完全封閉的一種簡單方法。
傳感器50還能夠被用于另一種功能。當溫度上升并且調節(jié)裝置使冷卻閥打開時，傳感器50顯示閥是打開的。電機39能夠重新工作，從而額定值返回，因此冷凝消除階段終止。
圖8表示又一種布置，其中遙控元件5設置有電機39。電機39調整遙控元件5的恒溫元件與一個閥桿54之間的工作關系。恒溫元件52的位置能夠由一個轉動手柄而改變，從而改變額定值。人們還能夠進行另一種改進。例如人們能夠借助于電機增大元件52中的容積，從而保證冷卻閥關閉。因此人們增強或者補償關閉彈簧的功能。
一個毛細管51設置在遙控元件中的恒溫元件52與恒溫元件30之間。該毛細管51可以說以液壓的方式從遙控元件5到調節(jié)裝置4傳遞額定值。
權利要求
1.一種天花板冷卻系統(tǒng)，帶有至少一個熱交換器，一個閥，該閥控制一種載熱介質通過熱交換器的流量，并且具有一個機械的調節(jié)裝置，一個監(jiān)視裝置防止形成冷凝，其特征在于監(jiān)視裝置(4，5，6，11)具有一個調節(jié)驅動裝置(39)，其用機械的方法將調節(jié)裝置(4)調節(jié)到閥(3)關閉的狀態(tài)。
2.根據權利要求1的系統(tǒng)，其特征在于調節(jié)驅動裝置(39)設置在一個由閥(3)和調節(jié)裝置(4)構成的單元中。
3.根據權利要求1的系統(tǒng)，其特征在于調節(jié)裝置具有一個遠離閥(3)的傳感器裝置(5)，并且調節(jié)驅動裝置(39)設置在傳感器裝置(5)旁邊。
4.根據權利要求1至3中任一項的系統(tǒng)，其特征在于調節(jié)驅動裝置具有一個電機和一個傳動裝置(36，37)。
5.根據權利要求4的系統(tǒng)，其特征在于電機是轉動電機。
6.根據權利要求1至5中任一項的系統(tǒng)，其特征在于調節(jié)驅動裝置(39)具有一個終端開關傳感器(50)，其顯示閥(3)的完全關閉狀態(tài)。
7.根據權利要求6的系統(tǒng)，其特征在于終端開關傳感器(50)查出是否調節(jié)驅動裝置(39)的傳動元件(22)給閥(3)的控制桿(23)加負載。
8.根據權利要求1至7中任一項的系統(tǒng)，其特征在于監(jiān)視裝置(6)具有一個傳感器，其形成為露點傳感器或者濕度傳感器。
9.根據權利要求8的系統(tǒng)，其特征在于傳感器(7)設置在熱交換器(2)旁或者其上游(8)。
10.根據權利要求1至9中任一項的系統(tǒng)，其特征在于監(jiān)視裝置(6)設置在靠近一個空間的一側，該空間構成閥(3)的閥元件(18)的移動沖程的延長。
11.根據權利要求1至10中任一項的系統(tǒng)，其特征在于調節(jié)驅動裝置(39)調整一個額定值(S)。
12.根據權利要求1至11中任一項的系統(tǒng)，其特征在于調節(jié)驅動裝置(39)機械地阻止閥(3)與調節(jié)裝置(4)之間的工作關系。
13.根據權利要求1至12中任一項的系統(tǒng)，其特征在于一個受熱面(9)附加地設置到熱交換器(2)上，該受熱面的控制部件與閥(3)相連。
14.根據權利要求13的系統(tǒng)，其特征在于控制部件(10)是一個加熱閥，其由閥(3)的一種跟蹤調節(jié)所控制，其中在閥(3)的調節(jié)裝置與加熱閥(10)的調節(jié)裝置之間設置一個中區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明提供一個天花板冷卻系統(tǒng)，其帶有至少一個熱交換器，一個閥(3)，該閥控制一種載熱介質通過熱交換器的流量，并且具有一個機械的調節(jié)裝置，和一個監(jiān)視裝置(6)。人們希望用簡單的方法避免在天花板冷卻上形成冷凝。為此，監(jiān)視裝置(6)具有一個調節(jié)驅動裝置(39)，其用機械的方法將調節(jié)裝置(4)調節(jié)到閥(3)關閉的狀態(tài)。
文檔編號F24F11/00GK1542352SQ200410059528
公開日2004年11月3日 申請日期2004年1月31日 優(yōu)先權日2003年1月31日
發(fā)明者B·弗雷德里克森, C·內維, B 弗雷德里克森 申請人:丹福斯有限公司