AT391933B - Klima- und lueftungsgeraet zum einbau in eine wand, fenster oder dergleichen - Google Patents

Description

Nr. 391 933

Die Erfindung betrifft ein Klima- und Lüftungsgerät, bestehend aus einem Gehäuse zum Einbau in eine Wand, Fenster, Fassade od. dgl., mit einer ersten Luftführung zum Ansaugen von Innen- und Außenluft und zum gemeinsamen Ausblasen über ein Gebläse nach innen, mit einer zweiten Luftführung zum Ansaugen von Außen-und Innenluft und zum gemeinsamen Ausblasen über ein Gebläse nach außen, wobei sowohl in der ersten als auch in der zweiten Luftführung Klappen od. dgl. zur Einstellung des Mischungsverhältnisses zwischen Innen-und Außenluft vorgesehen sind, und sowohl in der ersten als auch in der zweiten Luftführung Wärmetauscher angeordnet sind, die über Kühlmittelleitungen und ein Drosselorgan mit einem Kompressor verbunden sind, und wobei in der ersten Luftführung sowohl Innen- als auch Außenluff über den Wärmetauscher geführt sind.

Bekannte und im Handel befindliche Klimageräte sind in ihrer Konzeption so konstruiert, daß sie nur im Umluftbetrieb arbeiten, d. h., die verbrauchte Raumluft wird nach Kühlung oder Erwärmung wieder in den Raum zurückgeführt. Um Außenluft in den zu konditionierenden Raum gelangen zu lassen, sind bei diesen Klimageräten meist händisch zu betätigende Belüftungsöffnungen bzw. -einrichtungen vorhanden, durch die max. 10-15 % Außenluft beigemischt werden können. Damit mehr als 15 % Außenluft in den Innenraum gelangt, müssen in der Regel zusätzliche Belüftungseinrichtungen installiert werden.

Ein derartiges Gerät ist zum Beispiel durch die DE-OS 29 05 884 bekannt, wobei die Wärmetauscher wahlweise als Kondensator oder als Verdampfer betrieben werden können.

Ein wesentlicher Nachteil bei dieser Gerätekonzeption besteht darin, daß in Abhängigkeit von der üblichen Montagesituation diese Zuluft- und Abluftöffnungen bei Abschalten des Gerätes meist geöffnet bleiben und daher, z. B. im Winter, kalte Luft ungehindert in den Innenraum eindringen kann und unangenehme Zugerscheinungen hervoirufL

Wesentlich ist bei diesen Geräten auch, daß infolge der geringen Außenlufirate eine Raumkühlung, auch bei niederen Außentemperaturen, in Räumen mit hoher interner Wärmeentwicklung (Computenäume u. dgl.) nur mit Hilfe der Kompressorkühlung erfolgen kann.

Durch die DE-OS 33 15 444 ist eine Vorrichtung zum Belüften und Heizen von Innenräumen, insbesondere Wohnräumen bekannt, bei der eine Luftführung für die Innenluft und eine Luftführung für die Außenluft vorgesehen ist, wobei über zwei Klappen Außenluft zur Innenluft und Innenluft zur Außenluft beigemischt werden kann. In der Luftführung für die Innenluft ist ein als Kondensator arbeitender Wärmetauscher mit Gebläse angeordnet, während in der Luftführung für die Außenluft ein als Verdampfer arbeitender Wärmetauscher mit Gebläse angeordnet ist. Zusätzlich ist ein dritter Wärmetauscher vorgesehen, der einen Wärmetausch zwischen der beigemischten Innenluft und der beigemischten Außenluft ermöglicht. Die Anordnung der Klappen vor dem dritten Wärmetauscher ermöglicht drei Betriebsarten, nämlich Heizen der über den Kondensator geführten Innenluft in einer Endstellung der Klappen, Heizen der Außenluft über den Kondensator in der anderen Endstellung der Klappen bei gleichzeitigem Wärmetausch zwischen Innen- und Außenluft über den dritten Wärmetauscher, und einen Mischbetrieb zwischen diesen beiden Betriebsarten in einer Zwischenstellung der Klappen. Die Anordnung des dritten Wärmetauschers ist aufwendig und erfordert zusätzlichen Raum.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines neuen Klima- und Lüfitungsgerätes, welches die Nachteile der bekannten Gerätekonstruktionen insofern ausschließt, daß neben einem fast ausschließlichen Umluftbetrieb bei Kühlen oder Heizen auch eine zusätzliche, regelbare Zufuhr von Außenluft bis zu einem reinen Zuluftbetrieb und/oder reinen Abluftbetrieb ermöglicht wird, wobei bei Abschalten des Gerätes alle Verbindungsöffnungen zur Außenluft automatisch völlig dicht verschlossen werden sollen.

Weitere Aufgaben bestehen darin, die Verschmutzung der Wärmetauscher gering zu halten, und insbesondere eine kleinere Dimensionierung des Wärmetauschers in der zweiten Luftführung zu erzielen, sowie eine höhere Luftförderleistung für die Absaugung der Innenluft in der zweiten Luftführung zu erreichen, wobei im Belüftungsbetrieb die gleiche Menge an Innenluft nach außen abgesaugt werden soll, wie an Außenluft in der ersten Luftführung nach innen eingeblasen wird.

Das Klima- und Lüftungsgerät der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Luftführung nur die Außenluft über den Wärmetauscher geführt ist, und daß eine Klappe od. dgl. vor dem Luftaustritt der Außenluft aus dem Wärmetauscher angeordnet ist, die im geschlossenen Zustand eine Ansaugöffnung für die Innenluft verschließt und die im geöffneten Zustand den Wärmetauscher zumindest teilweise abdeckt, und daß die Wärmetauscher mittels eines Umkehrventils in den Kühlmittelleitungen wahlweise als Verdampfer oder Kondensator betrieben sind, wobei der Kompressor für Lüftungsbetrieb ausschaltbar ist

Dadurch, daß die Innenluft in der zweiten Luftführung nicht über den Wärmetauscher derselben geleitet wird, kann der Wärmetauscher bei gleicher Wärmeübertragungsleistung kleiner dimensioniert werden. Zusätzlich wird durch die direkte Zuleitung der Innenluft zum Gebläse eine höhere Luftförderleistung bei gleicher Gebläseleistung erzielt, als wenn die Innenluft über den Wärmetauscher geleitet würde (höherer Luftwiderstand durch den Wärmetauscher).

Außerdem kann der Wärmetauscher nicht durch die Innenluft verschmutzt werden. Durch die teilweise Abdeckung des Wärmetauschers durch die Klappe wird vom Gebläse mehr Innenluft als Außenluft äbgesaugt, sodaß im anschließenden Belüftungsbetrieb bei ausgeschaltetem Kompressor die gleiche Menge an Innenluft nach außen abgesaugt wird, wie an Außenluft: in der ersten Luftführung nach innen eingeblasen wird.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Gebläse als Radialgebläse ausgebildet und zwischen den Luftauslässen und den Wärmetauschern angeordnet sind, und daß in der ersten Luftführung zwischen den -2-

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Lufteinlässen für Innen- und Außenluft und dem Wärmetauscher eine Mischkammer vorgesehen ist.

Durch die Radialgebläse und die saugseitige Anordnung derselben nach den Wärmetauschern werden letztere voll vom Luftstrom beaufschlagt und es können an den Lufteinlässen und Luftauslässen Lüftungskanäle mit relativ großer Länge angeschlossen werden. Die Mischkammer ermöglicht ein intensives Mischen der Innen- und Außenluft.

Um eine Verschmutzung des Wärmetauschers in der ersten Luftführung zu verhindern, ist vor dem Wärmetauscher ein Luftfilter angeordnet.

Eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zur Einstellung des Mischungsverhältnisses zwischen Innen-und Außenluft in der ersten Luftführung ist dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich nach dem ersten innenseitigen Lufteinlaß und vor dem Wärmetauscher eine erste Klappe angeordnet ist und daß im Bereich nach dem ersten außenseitigen Lufteinlaß und vor dem Wärmetauscher eine zweite Klappe angeordnet ist, wobei die erste Klappe mit der zweiten Klappe mechanisch über ein Gestänge gekoppelt ist, sodaß bei geöffneter erster Klappe die zweite Klappe geschlossen ist und umgekehrt.

Eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung zur Einstellung des Mischungsverhältnisses zwischen Innen-und Außenluft in der ersten Luftführung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer mit einer Klappe vor dem Wärmetauscher der ersten Luftführung zwischen dem ersten innenseitigen Lufteinlaß und dem ersten außenseitigen Lufteinlaß versehen ist, wobei die Klappe drehbar auf einer Welle an der Wandung der Mischkammer befestigt ist

Eine dritte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Einstellung des Mischungsverhältnisses zwischen Innen-und Außenluft in der ersten Luftführung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer mit einer Klappe vor dem Wärmetauscher der ersten Luftführung zwischen dem ersten innenseitigen Lufteinlaß und dem ersten außenseitigen Lufteinlaß versehen ist, wobei die Klappe die Form eines Viertelkreises aufweist und drehbar auf einer Welle befestigt ist, die mittig in der Eingangsöfftiung zum Wärmetauscher angeordnet ist

Eine vierte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Einstellung des Mischungsverhältnisses zwischen Innen-und Außenluft in der ersten Luftführung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer mit einer Klappe vor dem Wärmetauscher der ersten Luftführung zwischen dem ersten innenseitigen Lufteinlaß und dem ersten außenseitigen Lufteinlaß versehen ist, wobei die Klappe nach Art einer Drosselklappe mittig in der Mischkammer drehbar auf einer Welle befestigt ist, von der ein durchgehender Steg zur Wandung der Mischkammer führt.

Eine fünfte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Einstellung des Mischungsverhältnisses zwischen hmen-und Außenluft in der ersten Luftführung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer mit einer Klappe vor dem Wärmetauscher der ersten Luftführung zwischen dem ersten innenseitigen Lufteinlaß und dem ersten außenseitigen Luftauslaß versehen ist, wobei die Klappe nach Art einer Drosselklappe mittig in der Mischkammer drehbar auf einer Welle befestigt ist, und einen halbkreisförmigen Teil aufweist, der an der Wandung der Mischkammer anliegt. Sämtliche Ausführungsformen der Vorrichtung zur Einstellung des Mischungsverhältnisses zwischen Innen-und Außenluft in der ersten Luftführung weisen einen einfachen Aufbau auf, der eine störungsfreie Funktion gewährleistet.

In vorteilhafter Weise sind die Klappen stetig durch einen Stellmotor verstellbar.

Jedes Gebläse ist mit dem zugehörigen Wärmetauscher und Mischkammer als kompakte Einheit auf einer Bodenwanne befestigt, sodaß die Einheit für Service oder Reparatur leicht auswechselbar ist

Zwischen dem Wärmetauscher und dem Gebläse der ersten Luftführung ist ein Heizkörper angeordnet, der für den Fall tiefer Außentemperaturen die Heizleistung erhöht.

Die auf der Hochdruckseite des Kompressors austretende und zu dem als Kondensator arbeitenden Wärmetauscher führende Kühlmittelleitung ist nach unten zur Bodenwanne geführt und dort schlangenförmig mittels Silikonkautschuk in Kontakt mit der Bodenwanne verlegt. Hiedurch erfolgt eine Vorkühlung des Kühlmittels, und die durch den Kompressor auf die Kühlmittelleitung übertragenen Schwingungen werden durch den Silikonkautschuk gedämpft

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend mit Hilfe der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 einen Grundriß des Gerätes ohne Gehäuse und teilweise im Schnitt, Fig. 2 die Vorderwand des Gerätes, Fig. 3 die Rückwand des Gerätes, Fig. 4 eine schematische Darstellung des Kühlmittelkreislaufes und der Luftführungen innerhalb des Gerätes, Fig. 5 bis 9 Varianten eines Teilbereiches des Gerätes in schematischer Darstellung, Fig. 10 eine Vorderansicht des erfindungsgemäßen Klima- und Lüftungsgerätes mit abgenommener Vorderwand in perspektivischer Darstellung und Fig. 11 eine Rückansicht des Gerätes nach Fig. 1 in perspektivischer Darstellung.

In Fig. 10 und 11 bezeichnet (1) ein Gehäuse mit abgenommener Vorderwand (2), die im montierten Zustand zum Innenraum gerichtet ist, sodaß die einzelnen Gerätebauteile leicht zugänglich sind, bzw. daß die auf einer Bodenwanne (3) befestigten Bauteile als kompakter Maschinensatz in das Gehäuse einsetzbar und herausnehmbar sind. Hiebei sind die einzelnen Komponenten nebeneinander liegend so angeordnet, daß sich bei relativ geringer Bautiefe und Bauhöhe eine Baulänge des Gehäuses ergibt, die z. B. den Einbaumaßen genormter Fenster entspricht. Das Gehäuse selbst kann ab einer technisch erforderlichen Mindestbaulänge auf jedes gewünschte Maß verlängert werden. Durch diese variable Bauweise ist eine maßliche Angleichung an -3-

Nr. 391 933 architektonische Vorgaben möglich.

Nach Fig. 1 und 10 ist ganz links ein Lufteinlaß (4) für die Innenluft vorgesehen, der mit einer Einlaßöffnung (4') in der Vorderwand (2) korrespondiert (Fig. 2) und sich als Zuluft-Mischkammer (5) fortsetzt und dort in einen Lufteinlaß (6) für die Außenluft endet (Fig. 11). Vom Lufteinlaß (6) führt ein Kanal (7) zur korrespondierenden Einlaßöffnung (61) in der Rückwand (8) (Fig. 3). Bei beiden Lufteinlässen (4) und (6) sind eine Rückluftklappe (9) und eine Außenluftklappe (10) angeordnet, die auf senkrechten Wellen (11) und (12) drehbar gelagert sind. Am oberen Ende der Wellen (11) und (12) sind Schwenkhebel (13) und (14) befestigt, die über eine Verbindungsstange (15) gelenkig verbunden sind, sodaß bei Drehung einer Welle die andere Welle mitgedreht wird. Die Welle (11) ist oberhalb des Schwenkhebels (13) mit der Antriebswelle eines Stellmotors (11') verbunden, wodurch eine gleichzeitige stetige Richtungsänderung der Klappen (9) und (10) ermöglicht wird Die Arbeitsweise der Klappen erfolgt in der Art, daß bei geöffneter Klappe (10) die Klappe (9) geschlossen ist und umgekehrt, wobei auch beliebige Zwischenstellungen der Klappe (9) und (10) möglich sind. Die Zuluft-Mischkammer (5) setzt sich nach rechts in einen Kanal fort, der durch einen ersten Wärmetauscher (16) gebildet ist und Rohrschlangen (17) mit Wärmeleitblechen (18) enthält. Zwischen den Lufteinlässen (6') und (6) streicht die Außenluft für die Beimischung zur Rückluft im Kanal (7) über die äußeren Bögen der Rohrschlangen (17) des Wärmetauschers (16) und wird vor Eintritt in die Zuluft-Mischkammer (5) bereits vorkonditioniert.

Vor dem Wärmetauscher (16) ist ein Luftfilter (19) angeordnet (Fig. 1,10). Auf den Wärmetauscher (16) folgt ein kurzer Heizungskanal (20), in welchem ein elektrischer Heizkörper (21) (Fig. 1) eingebaut ist. An den Heizungskanal (20) ist ein Gebläse (22) in Form eines Radialgebläses angebaut, dessen Austrittsöffnung (23) nach oben gerichtet ist und in eine Wanne (24) einmündet, die an drei Seiten geschlossen und nach vorne offen ist, um einen Luftauslaß (25) zu bilden, der sich in eine entsprechende Auslaßöffnung (26) in der Vorderwand (2) des Gehäuses (1) fortsetzt (Fig. 2). Die Wanne (24) weist in der Mitte ein v-förmiges Luftleitblech (27) und zwei schräg angeordnete Luftleitbleche (28) zur breitflächigen Luftverteilung auf. Vor der Auslaßöffnung (26) sind verstellbare Luftleitbleche (26') angeordnet, durch die der Luftstrom in jede beliebige Richtung lenkbar ist. Die luftführende Wanne (24) und die Leitbleche (27) und (28) sind mit schallschluckendem Material verkleidet, wodurch ein möglichst geringes Betriebsgeräusch erzielt wird. Die Innenluft wird vom Gebläse (22) über die Lufteinlässe (4,4') durch die Zuluft-Mischkammer (5), den Wärmetauscher (16) und den Heizungskanal (20) angesaugt und über die Wanne (24) und deren Luftauslaß (25) und die Auslaßöffnung (26) wieder in den Raum zurückgefühlt Über die Außenluftklappe (10) kann ein variabler Außenluftanteil von 0-100 % beigemischt werden.

Die Zuluft-Mischkammer (5), der Wärmetauscher (16) und der Heizungskanal (20), sowie das Gebläse (22) bilden eine erste kompakte Lüftungseinheit die im linken Bereich der Bodenwanne (3) montiert ist.

Eine zweite kompakte Lüftungseinheit, bestehend aus einem Wärmetauscher (29), einer Abluft-Mischkammer (30) und einem Gebläse (31), ist im rechten Bereich der Bodenwanne (3) montiert

Im Kühlbetrieb arbeitet der Wärmetauscher (29) als Kondensator und der Wärmetauscher (16) als Verdampfer, während im Wärmepumpenbetrieb der Wärmetauscher (29) als Verdampfer und der Wärmetauscher (16) als Kondensator arbeiten. Die zweite Lüftungseinheit ermöglicht die Wärmeabfuhr vom Wärmetauscher (Kondensator) (29) im Kühlbetrieb und die Wärmeaufnahme im Heizbetrieb (Wärmepumpe). Zwischen den beiden Lüftungseinheiten ist ein Kompressor (32) im mittleren Bereich der Bodenwanne (3) montiert der über Kühlmittelleitungen mit den beiden Wärmetauschern (16, 29) verbunden ist, wie später anhand der Fig. 6 genauer erläutert wird. Die Außenluft wird vom Gebläse (31) über einen Lufteinlaß (33) in der Rückwand (8) des Gehäuses (1) (Fig. 3), den Wärmetauscher (29) und über die Abluft-Mischkammer (30) angesaugt, wobei sie am Kompressor (32) und dessen Kühlmittelleitungen vorbeistreicht, und gelangt dann über einen Luftauslaß (34) in der Rückwand (8) wieder nach außen. Die Abluft-Mischkammer (30) weist oben eine Öffnung (35) auf, die durch eine Abluftklappe (36) verschließbar ist. Die Abluftklappe (36) ist auf einer waagrechten Welle (37) drehbar gelagert, die mit der Antriebsachse eines weiteren Stellmotors (37') verbunden ist. Die Öffnung (35) geht in eine entsprechende Öffnung in einer Wanne (38) über, die nach vorne zu offen ist und sich als Lufteinlaß (39) für die Innenluft in der Vorderwand (2) des Gehäuses (1) fortsetzt (Fig. 2). Diese Anordnung ermöglicht einen Abluftbetrieb, bei welchem die Abluftklappe (36) durch den Stellmotor (37') vollständig geöffnet wird und den Wärmetauscher (Kondensator) (29) einseitig abdeckt. Dadurch wird zusätzlich Innenluft durch den Lufteinlaß (39), die Wanne (38) und über die Öffnung (35) in die Abluft-Mischkammer (30) gesaugt und vom Gebläse (31) nach außen gefördert.

Durch die Anordnung der Gebläse nach den Wärmetauschern wird eine gleichmäßige Beaufschlagung der Wärmetauscher erzielt, welche bei einer druckseitigen Anordnung nicht erreicht werden kann.

Zur Erzielung einer optimalen Schalldämmung sind alle luftführenden und auch andere Teile mit Schalldämmaterial ausgekleidet. Zu diesen Teilen zählen die Klappen (9, 10) und (36), die Zuluft-Mischkammer (5), die Abluft-Mischkammer (30), die Wannen (24) und (38), die Leitbleche (27) und (28), sowie die gesamte Innenfläche des Gehäuses (1). Bei den Klappen dient das beidseitig angebrachte Schalldämmaterial auch zur Abdichtung bei ausgeschaltetem Gerät.

Die Umschaltung von Kühlbetrieb auf Heizbetrieb (Wärmepumpe) erfolgt über ein elektromagnetisch betätigbares Umkehrventil (40) (Fig. 4), welches beim Kompressor (32) angeordnet ist.

Beim Wärmetauscher (29) ist ein Doppelpressostat (41) angeordnet, der zur Drucküberwachung auf der -4-

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Hoch- und Niederdruckseite des Kühlmittelkreislaufes dient. Beim Gebläse (31) ist ein Schaltkasten (42) mit Anschlußklemmen, Relais, Sicherungen usw. angeordnet, von welchem Verbindungskabel zu den Stellmotoren (11') und (37') zu den Gebläsen (22) und (31), zum Heizkörper (18), zum Kompressor (38), zum Umkehrventil (40) und zum Pressostat (41) führen. Vom Schaltkasten (42) führen Steuerleitungen zu einem zentralen Bedienungsgerät (nicht dargestellt), welches einen Mikroprozessor enthält, der die Steuerfunktionen ausführt und das Gerät überwacht.

Das Bedienungsgerät wird an einer geeigneten Stelle im Innenraum angebracht und enthält eine Reihe von Funktionstasten für die Wahl der einzelnen Betriebsarten, wie COOLING, HEATING, E1.HEAT, AIRMIX, FRESHAIR, EXHAUST, FREECOOLING und OFF. Weiters eine thermistorgeführte Temperaturelektronik mit Temperaturwähler zum Einstellen der gewünschten Raumtemperatur und einen Drehzahlwähler für die Gebläse zum Einstellen der gewünschten Luftmenge. Vorzugsweise erfolgt eine 4-stufige Steuerung der Drehzahl und damit der Luftmenge. Weiters ist das Bedienungsgerät mit einer optischen Störungsanzeige versehen. Mit dem zentralen Bedienungsgerät können auch mehrere Klima- und Lüftungsgeräte gemeinsam gesteuert werden.

Die schematische Darstellung des Kühlmittelkreislaufes und der Luftführung nach Fig. 4 zeigt beispielsweise den Kühlbetrieb. Das vom Kompressor (32) erhitzte Kühlmittel gelangt über das Umkehrventil (40) zum Wärmetauscher (Kondensator) (29) und von diesem über ein Drosselorgan (4) z. B. in Form eines Kapillarrohres zum Wärmetauscher (Verdampfer) (16). Vom Wärmetauscher (16) wird das Kühlmittel über das Umkehrventil (40) zur Ansaugseite des Kompressors (32) zurückgeleitet. Die durch den Wärmetauscher (16) je nach vorgewählter Betriebsweise geführte Innen-, Misch- oder Außenluft wird durch Abgabe der zur Verdampfung des Kältemittels benötigten Wärme gekühlt, während über den Wärmetauscher (29) die vom Kühlmittel aufgenommene Wärme an die Außenluft abgegeben wird.

Wird das Umkehrventil (40) umgeschaltet, um auf Heizbetrieb überzugehen, so werden die Funktionen der Wärmetauscher umgekehrt, d. h., der Wärmetauscher (16) arbeitet als Kondensator und der Wärmetauscher (29) als Verdampfer.

Zur Kondensatverdunstung wird die auf der Hochdruckseite des Kompressors (32) austretende heiße Kühlmittelleitung nach unten zur Bodenwanne (3) geführt und dort schlangenförmig in Kontakt mit der Bodenwanne (3) verlegt, um eine größtmögliche Verdampfung des sich in der Bodenwanne (3) sammelnden Kondenswassers zu erreichen. Zur Halterung der heißen Kühlmittelleitung auf der Bodenwanne (3), bzw. zur Verbesserung des Wärmekontakts ist diese Kühlmittelleitung mittels Silikonkautschuk mit der Bodenwanne (3) verbunden. In der Bodenwanne (3) befindet sich noch zusätzlich ein Abflußstutzen (nicht dargestellt) als Sicherheitsablauf für einen allfalligen Kondensatwasserüberschuß.

Durch die Anordnung der Klappen (9,10) und (36) mit den zugehörigen Einlaß- bzw. Auslaßöffnungen, sowie des Heizkörpers (21) ergeben sich durch Betätigung einer oder mehrerer der Funktionstasten COOLING, HEATING, El.HEAT, AIRMIX, FRESHAIR, EXHAUST, FREECOOLING, OFF am Bedienungsgerät folgende Betriebsarten: A) COOLING (Kühlen im Umluftbetrieb):

Bei Betätigung der Taste COOLING wird die Rückluftklappe (9) voll geöffnet und die Außenluftklappe (10) geschlossen, sodaß nur Innenluft angesaugt, gefiltert und gekühlt in den Innenraum ausgeblasen wird. Die Abluftklappe (36) ist geschlossen.

Bl COOLING mit AIRMIX (Kühlen im Mischlufthetrieh):

Wird zusätzlich die Taste AIRMIX gedrückt, so wird die Rückluftklappe (9) teilweise geschlossen und die Außenluftklappe (10) teilweise geöffnet, während die Ablufddappe (36) geschlossen bleibt. Somit gelangt ein gefilterter Außenluftanteil variabel von 0 -100 % wählbar zur Innenluft. Vorzugsweise wird ein Außenluftanteil von bis zu 25 % eingestellt. C) HEATING (Wärmepumpenschaltung im Umluftbetrieh):

Durch Betätigung der Taste HEATING erfolgt eine Umschaltung des Umkehrventiles (40), wobei der Kältekreislauf in eine sogenannte Wärmepumpenschaltung übergeht Die Stellung der Klappen (9,10) und (36) wird wie unter Punkt A) beibehalten.

Dl HEATING mit AIRMIX (Wärmepumpenheizung im Mischlufthetrieb):

Wird zusätzlich die Taste AIRMIX gedrückt, so erfolgt die automatische Einstellung der Klappen wie unter Punkt B) näher beschrieben.

El HEATING + EL.HEAT fWärmenumpenheizung + Elektroheizung):

Wird zur Taste HEATING die Taste EL.HEAT gedrückt so wird der Heizkörper (21) hinzugeschaltet Die Stellungen der Klappen (9,10) und (36) bleiben wie unter Punkt A) und bei Stellung AIRMIX wie unter Punkt B) näher beschrieben. -5-

Nr. 391 933 F) EL.HEAT (Elektronheizung im Umluftbetriebl:

Wird nur die Taste EL.HEAT gedrückt, so wird der Kompressor (32) und das Gebläse (31) ausgeschaltet, während das Gebläse (22) und der Heizkörper (21) eingeschaltet werden. Die Stellungen der Klappen (9,10) und (36) bleiben wie unter Punkt A) näher beschrieben. 5

Gl EL.HEAT mit AIRMIX (Elektroheizung im Mischlufthetriebl:

Durch zusätzliche Betätigung der Taste AIRMIX weiden die Betriebszustände wie unter Punkt F) und die Stellung der Klappen (9,10) und (36) wie unter Punkt B) näher beschrieben, automatisch angesteuert. 10 Hl FRESHAIR (Zuluftl:

Durch Betätigung der Taste FRESHAIR wird der Kompressor (32), das Gebläse (31) und der Heizkörper (21) ausgeschaltet, während das Gebläse (22) eingeschaltet wird. Die Rückluftklappe (9) wird geschlossen und die Außenluftklappe (10) geöffnet, während die Abluftklappe (36) geschlossen wird, wodurch ausschließlich Außenluft gefiltert in den Innenraum gelangt. 15 H EXHAUST (Ahluftl:

Durch Betätigung der Taste EXHAUST wird der Kompressor (32), das Gebläse (22) und der Heizkörper (21) ausgeschaltet, das Gebläse (31) wird eingeschaltet. Die Rückluftklappe (9) wird geöffnet und die Außenluftklappe (10) geschlossen, während die Abluftklappe (36) geöffnet wird, sodaß verbrauchte Innenluft 20 nach außen abgesaugt wird.

H FRESHAIR und EXHAUST

Durch gleichzeitige Betätigung der Tasten FRESHAIR und EXHAUST wird der Kompressor (32) und der Heizkörper (21) ausgeschaltet; das Gebläse (22) und das Gebläse (31) werden eingeschaltet Die Rückluftklappe 25 (9) wird geschlossen und die Außenluftklappe (10) und die Abluftklappe (36) geöffnet, sodaß einerseits gefilterte Außenluft in den Innenraum gelangt und anderseits die verbrauchte Innenluft nach außen abgesaugt wird.

KlFREECOQLING

Durch Betätigung der Taste FREECOOLING wird im Bedienungsgerät eine elektronische Vergleichsmessung 30 zwischen Innen- und Außentemperatur freigegeben. Diese bewirkt ein selbsttätiges Einschalten der Zuluft und Abluft, wie unter Punkt J) näher beschrieben, dies insbesondere, wenn die Außentemperatur um einen vorgegebenen Wert niedriger als die Innentemperatur ist. Bei Angleichung der Innentemperatur an die Außentemperatur wird die Zuluft- und Abluftfunktion wie unter Punkt E) näher beschrieben, automatisch abgestellt. 35 L-LQFf

Wird die Taste OFF gedrückt, so werden neben der Abschaltung sämtlicher elektrisch betriebener Elemente die Außenluftklappe (10) und die Abluftklappe (36) geschlossen, während die Rückluftklappe (9) geöffnet wird. Hiedurch wird vermieden, daß kalte Zugluft von außen in den Innenraum gelangen kann. 40

Das Bedienungsgerät enthält auch eine interne elektronische Verriegelungsschaltung, die verhindert, daß durch gleichzeitiges Drücken mehrerer Tasten, wie z. B. HEIZEN und KÜHLEN, fehlerhafte bzw. unlogische Betriebsarten ausgelöst werden, die nicht unter die oben angeführten Betriebsarten fallen.

Wie den Fig. 2 und 3 zu entnehmen ist, sind sämtliche Luftein- bzw. Luftauslaßöffnungen in der Ebene der 45 Vorderwand (2) bzw. der Rückseite (8) des Gehäuses (1) angeordnet, wodurch in vorteilhafter Weise keine seitlichen Öffnungen im Gehäuse erforderlich sind, welche beim Einbau berücksichtigt werden müßten. Auch der Anbau von ev. erforderlichen Luftführungskanälen an das Gehäuse (1) wird durch diese Maßnahme wesentlich erleichtert, wobei der gesamte Öffhungsbereich den Drehzahlabstufungen der jeweils erforderlichen Luftmenge angepaßt weiden kann. 50 Wie aus Fig. 10 ersichtlich ist, ist aus Sicherheitsgründen eine Platte (44) hinter der Vorderwand (2) angebracht, nach deren Abnahme erst ein Zugang zu den Einheiten bzw. Bauteilen des Gerätes ermöglicht wird.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 10 werden zwei Klappen (9) und (10) zur Einstellung des Mischungsverhältnisses zwischen Innen- und Außenluft verwendet. Fig. 5 und 7 zeigen weitere Ausführungsbeispiele mit jeweils nur einer Klappe, die um eine lotrechte Welle (46) drehbar in der 55 Mischkammer (5) vor dem Wärmetauscher (16) zwischen dem Lufteinlaß (4) für die Innenluft und dem Lufteinlaß (6) für die Außenluft angeordnet ist

In Fig. 5 ist die Klappe (45) an der Wandung der Mischkammer (5) um die Welle (46) drehbar befestigt.

In Fig. 6 weist die Klappe (47) die Form eines Viertelkieises auf, wobei die Welle (46) mittig in der Eingangsöffnung zum Wärmetauscher (16) angeordnet ist. 60 In Fig. 7 ist eine Klappe (48) nach Art einer Drosselklappe vorgesehen, die mittig in der Mischkammer (5) um die Welle (46) drehbar angeordnet ist, wobei zwischen der Welle (46) und der Wandung der Mischkammer -6-

Claims (12)

1. Nr. 391933 (5) ein durchgehender Steg (49) als Sperre vorgesehen ist, die eine unerwünschte Mischung von Innen- und Außenluft in diesem Bereich verhindert Fig. 8 zeigt eine ähnliche Klappe (50) wie in Fig. 7, wobei anstelle des Steges (49) ein halbkreisförmiger Teil (51) an der Klappe (50) angeordnet ist, der an der Wandung der Mischkammer (5) anliegt und die 5 Sperrfunktion übernimmt Fig. 9 zeigt eine Variante, bei der die Klappen (9) und (10) durch Schieber (52) und (53) ersetzt sind, die durch ein Drehgestänge (54) betätigt werden, welches außerhalb der Mischkammer (5) um eine Welle (46') drehbar angeordnet ist Letztlich können die Klappen (9) und (10) auch durch verstellbare Jalousien od. dgl. ersetzt werden. 10 15 PATENTANSPRÜCHE 20 1. Klima- und Lüftungsgerät, bestehend aus einem Gehäuse zum Einbau in eine Wand, Fenster, Fassade od. dgl., mit einer ersten Luftführung zum Ansaugen von Innen- und Außenluft und zum gemeinsamen Ausblasen über ein Gebläse nach innen, mit einer zweiten Luftführung zum Ansaugen von Außen- und Innenluft und zum gemeinsamen Ausblasen über ein Gebläse nach außen, wobei sowohl in der ersten als auch in der zweiten 25 Luftführung Klappen od. dgl. zur Einstellung des Mischungsverhältnisses zwischen Innen- und Außenluft vorgesehen sind, und sowohl in der ersten als auch in der zweiten Luftführung Wärmetauscher angeordnet sind, die über Kühlmittelleitungen und ein Drosselorgan mit einem Kompressor verbunden sind, und wobei in der ersten Luftführung sowohl Innen- als auch Außenluft über den Wärmetauscher geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Luftführung nur die Außenluft über den Wärmetauscher (29) geführt ist, 30 und daß eine Klappe (36) od. dgl. vor dem Luftaustritt der Außenluft aus dem Wärmetauscher (29) angeordnet ist, die im geschlossenen Zustand eine Ansaugöffnung für die Innenluft verschließt und die im geöffneten Zustand den Wärmetauscher (29) zumindest teilweise abdeckt, und daß die Wärmetauscher (16, 29) mittels eines Umkehrventils (40) in den Kühlmittelleitungen wahlweise als Verdampfer oder Kondensator betrieben sind, wobei der Kompressor (32) für Lüftungsbetrieb ausschaltbar ist. 35
2. 2. Klima- und Lüftungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gebläse (22, 31) als Radialgebläse ausgebildet und zwischen den Luftauslässen (26, 34) und den Wärmetauschern (16, 29) angeordnet sind, und daß in der ersten Luftführung zwischen den Lufteinlässen (4,4'; 6,6') für Innen- und Außenluft und dem Wärmetauscher (16) eine Mischkammer (5) vorgesehen ist 40
3. 3. Klima- und Lüftungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Luftführung vor dem Wärmetauscher (16) ein Luftfilter (19) angeordnet ist.
4. 4. Klima- und Lüftungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Luftführung im 45 Bereich nach dem ersten innenseitigen Lufteinlaß (4, 4') und vor dem Wärmetauscher (16) eine erste Klappe (9) angeordnet ist, und daß im Bereich nach dem ersten außenseitigen Lufteinlaß (6, 6') und vor dem Wärmetauscher (16) eine zweite Klappe (10) angeordnet ist, wobei die erste Klappe (9) mit der zweiten Klappe (10) mechanisch über ein Gestänge (13, 14, 15) gekoppelt ist, sodaß bei geöffneter erster Klappe (9) die zweite Klappe (10) geschlossen ist und umgekehrt (Fig. 1,10). 50
5. 5. Klima- und Lüftungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des Mischungsverhältnisses zwischen Innen- und Außenluft die Mischkkammer (5) mit einer Klappe (45) vor dem Wärmetauscher (16) der ersten Luftführung zwischen dem ersten innenseitigen Lufteinlaß (4,4') und dem ersten außenseitigen Lufteinlaß (6,6*) versehen ist, wobei die Klappe (45) drehbar auf einer Welle (46) an der 55 Wandung der Mischkammer (5) befestigt ist (Fig. 5).
6. 6. Klima- und Lüftungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des Mischungsverhältnisses zwischen Innen- und Außenluft die Mischkammer (5) mit einer Klappe (47) vor dem Wärmetauscher (16) der ersten Luftführung zwischen dem ersten innenseitigen Lufteinlaß (4, 4') und dem 60 ersten außenseitigen Lufteinlaß (6, 6') versehen ist, wobei die Klappe (47) die Form eines Viertelkreises aufweist und drehbar auf einer Welle (46) befestigt ist, die mittig in der Eingangsöffnung zum Wärmetauscher (16) angeordnet ist (Fig. 6). -7- Nr. 391 933
7. 7. Klima- und Lüftungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des Mischungsverhältnisses zwischen Innen- und Außenluft die Mischkammer (5) mit einer Klappe (48) vor dem Wärmetauscher (16) der ersten Luftführung zwischen dem ersten innenseitigen Lufteinlaß (4, 4') und dem ersten außenseitigen Lufteinlaß (6,6') versehen ist, wobei die Klappe (48) nach Art einer Drosselklappe mittig in der Mischkammer (5) drehbar auf einer Welle (46) befestigt ist, von der ein durchgehender Steg (49) zur Wandung der Mischkammer (5) führt (Fig. 7).
8. 8. Klima- und Lüftungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des Mischungsverhältnisses zwischen Innen- und Außenluft eine Mischkammer (5) mit einer Klappe (50) vor dem Wärmetauscher (16) der ersten Luftführung zwischen dem ersten innenseitigen Lufteinlaß (4,4') und dem ersten außenseitigen Lufteinlaß (6,6') versehen ist, wobei die Klappe (50) nach Art einer Drosselklappe mittig in der Mischkammer (5) drehbar auf einer Welle (46) befestigt ist, und einen halbkreisförmigen Teil (51) auf weist, der an der Wandung der Mischkammer (5) anliegt (Fig. 8).
9. 9. Klima- und Lüftungsgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappen (9,10; 45; 47; 48; 50) stetig durch einen Stellmotor (11') verstellbar sind.
10. 10. Klima- und Lüftungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gebläse (22, 31) mit dem zugehörigen Wärmetauscher (16, 29) und Mischkammer (5, 30) als kompakte Einheit auf einer Bodenwanne (3) befestigt ist.
11. 11. Klima- und Lüftungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Wärmetauscher (16) und dem Gebläse (22) der ersten Luftführung ein Heizkörper (21) angeordnet ist
12. 12. Klima- und Lüftungsgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Hochdruckseite des Kompressors (32) austretende und zu dem Wärmetauscher (29) führende Kühlmittelleitung nach unten zur Bodenwanne (3) geführt und dort schlangenförmig mittels Silikonkautschuk in Kontakt mit der Bodenwanne (3) verlegt ist. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen 8-