DE1604125B2 - Luftaufbereitungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Luftaufbereitungsanlage mit einem mit Heizmedium und einem mit Kühlmedium beaufschlagbaren Wärmeübertrager und einer den Wärmeübertragern zugeordneten Luftdrossel, mit der in Abhängigkeit von der Temperatur des zu belüftenden Raumes der die Wärmeübertrager durchströmende und der die Wärmeübertrager umgehende Anteil der aufzubereitenden Luft steuerbar ist.

Bei einer solchen aus der US-PS 22 84 764 bekannten Luftaufbereitungsanlage sind in zwei getrennten Strömungswegen ein mit einem Heizmedium beaufschlagbarer erster Wärmeübertrager und ein mit einem Kühlmedium beaufschlagbarer zweiter Wärmeübertrager vorgesehen. Je nach Jahreszeit wird jedoch gleichzeitig nur jeweils einer der Wärmeübertrager mit dem Heiz- oder dem Kühlmedium gespeist. Die beiden die Wärmeübertrager jeweils enthaltenden Strömungswege erhalten Luft entweder aus dem zu belüftenden Raum oder aber Frischluft von außen zugeführt, was je nach Sommer- oder Winterbetrieb durch Verstellklappen vorgewählt wird. So wird beim Sommerbetrieb die Zufuhr von Heizmedium an den ersten Wärmeübertrager abgeschaltet, während der zweite Wärmeübertrager Kühlmedium zugeführt erhält. Die Verstellklappen für die Strömungswege werden gleichzeitig so eingestellt, daß die von außen zugeführte Frischluft über den abgeschalteten ersten Wärmeübertrager zugeführt wird, während die aus dem zu belüftenden Raum angesaugte Luft über den mit Kühlmedium gespeisten zweiten Wärmeübertrager zugeführt wird. In Abhängigkeit von der Temperatur des zu belüftenden Raumes wird eine Luftdrossel verstellt, um den den zweiten Wärmeübertrager durchströmenden Luftanteil und den den ersten Wärmeübertrager durchströmenden Luftanteil, der nicht aufbereitete Frischluft darstellt, wahlweise zu steuern. In der einen Extremstellung der Luftdrossel besteht dabei die dem Raum zugeführte Luft allein aus nicht aufbereiteter Frischluft, während in der anderen Extremstellung der Luftdrossel die dem Raum zugeführte Luft allein aus Raumluft besteht, die den zweiten Wärmeübertrager durchströmt hat. Zwischen diesen beiden Extremstellungen ist jede beliebige Aufteilung der dem Raum zugeführten Gesamtluft in beliebige Anteile möglich. Beim Winterbetrieb findet eine entsprechende Steuerung in Abhängigkeit von der Temperatur des zu belüftenden Raumes statt, wobei jedoch jetzt der erste Wärmeübertrager mit Heizmedium gespeist ist, während der zweite Wärmeübertrager abgeschaltet ist, d. h. kein Kühlmedium zugeführt erhält.

Die Verstellklappen sind dabei so eingestellt, daß die Frischluft über den abgeschalteten zweiten Wärmeübertrager und die angesaugte Raumluft über den eingeschalteten ersten Wärmeübertrager zugeführt wird.

Diese bekannte Luftaufbereitungsanlage hat den Nachteil, daß besonders in Übergangszeiten zwischen Sommer und Winter, aber auch bei der Belüftung größerer Gebäude mit Räumen z. B. unterschiedlicher Sonneneinstrahlung keine Umschaltung von Beheizen auf Kühlen für jede einzelne, z. B. einem Raum individuell zugeordnete Luftaufbereitungsanlage möglich ist, da immer nur einer der beiden Wärmeübertrager von einer zentralen Versorgungsstelle aus gespeist ist.

Aus der US-PS 31 39 020 ist eine weitere Luftaufbereitungsanlage bekannt, die nur einen einzigen Wärmeübertrager aufweist, der je nach Jahreszeit entweder mit Kühlmedium oder aber mit einem Heizmedium gespeist ist. Die Luftaufbereitungsanlage weist zwei Luftdrosseln auf, die in Abhängigkeit von der Temperatur des zu belüftenden Raumes und in einer bestimmten Abhängigkeit zueinander so verstellbar sind, daß einmal die den Wärmeübertrager durchströmenden und die den Wärmeübertrager umgehenden Luftanteile und zum andern die aus dem zu belüftenden Raum angesaugten Luftanteile und die von außen angesaugten Frischluftanteile zu steuern sind. Diese geschieht bei der bekannten Luftaufbereitungsanlage mit Hilfe von auf den Wellen der Luftdrossel angeordneten Nockenscheiben, die gleichzeitig von einer Verstellplatte beaufschlagt werden, die ihrerseits wieder in Abhängigkeit von der jeweils gemessenen Raumtemperatur zu verschieben ist. Die Nockenscheiben können dabei auf den Wellen der Luftdrosseln in bestimmter Weise zueinander und zu der verschiebbaren Platte eingestellt werden, um die jeweils gewünschte Abhängigkeit zwischen der Verstellung der beiden Luftdrosseln zu bewirken. Da auch bei dieser bekannten Luftaufbereitungsanlage jedoch der Wärmeübertrager entweder nur mit einem Kühlmedium oder aber nur mit einem Heizmedium gespeist ist, ist insbesondere in der Übergangszeit kein schneller Betriebsübergang von Heizen auf Kühlen möglich.

Aus der DT-AS 11 67 507 ist ein Gerät zum Belüften von Räumen bekannt, bei dem die Primärluft über eine Leitung an eine Düse geführt wird, die die Primärluft in einen als Venturirohr ausgebildeten Kanal einbläst. Am Öffnungsquerschnitt dieses Kanals sind beiderseits der Düse je eine Hälfte eines gemeinsamen Wärmeübertragers vorgesehen, durch die hindurch Sekundärluft in den Kanal angesaugt werden kann. Diese dem zu belüftenden Raum entnommene Sekundärluft gelangt dabei über zwei Lufteinlässe von unten an die beiden Hälften des einzigen Wärmeübertragers. Die dem Öffnungsquerschnitt des Kanals benachbarten Strömungsquerschnittsflächen der beiden Hälften des Wärmeübertragers sind jeweils über eine Drosselklappe abzudecken. Jede der beiden Drosselklappen ist dabei so beweglich angeordnet, daß sie in ihrer einen Endstellung den Strömungsquerschnitt der zugeordneten Hälfte dfes Wärmeübertragers vollständig abdeckt, während sie in ihrer anderen Endstellung eine zusätzlich in den Kanal mündende öffnung abdeckt, die jeweils mit einer weiteren Einlaßöffnung für Sekundärluft fluchtet. Der einzige, bei dem bekannten Gerät vorgesehene Wärmeübertrager ist über ein verstellbares Ventil mit einer Speiseleitung verbunden, die wahlweise ein Heizoder Kühlmittel führen kann. Die beiden Hälften des einzigen Wärmeübertragers sind dabei hintereinandergeschaltet, so daß also das das Kühl- bzw. Heizmittel zuführende Ventil das Heizmittel über einen Krümmer zuerst an die erste Hälfte des Wärmeübertragers gibt, der dieses dann über eine weitere Verbindungsleitung an die zweite Hälfte des Wärmeübertragers gibt, der wiederum seinerseits das Kühl- bzw. Heizmittel an seinem anderen Ende an einen Rücklauf abgibt. Je nach Einstellung des Ventils sind bei dem bekannten Gerät

ίο also beide Hälften des einzigen Wärmeübertragers gleichmäßig mit Kühl- bzw. Heizmittel gespeist und durchströmt. Das Ventil ist über ein Stellrad mit Hilfe eines geeigneten Gestänges zu verstellen, so daß unterschiedliche Mengen an Kühl- bzw. Heizmittel dem einzigen Wärmeübertrager zugeführt werden. Mit dem mit dem Stellrad verbundenen Gestänge ist eine geeignete Antriebsverbindung für die Drosselklappen verbunden, so daß diese bei einer Bewegung des Gestänges und damit einer entsprechenden Verstellung des Ventils ebenfalls verstellt werden. Bei dem bekannten Gerät ist die Kopplung zwischen dem Gestänge und den Drosselklappen nun so ausgeführt, daß bei einer Zuführung von Kühl- bzw. Heizmittel über das in Öffnungsrichtung verstellte Ventil an den Wärmeübertrager zuerst die nur einer Hälfte des Wärmeübertragers zugeordnete Drosselklappe in ihre den Strömungsquerschnitt durch diese Hälfte des Wärmeübertragers vollständig öffnende Endstellung bewegt wird, während die andere Drosselklappe noch in ihrer den Strömungsquerschnitt der ihr zugeordneten Hälfte des Wärmeübertragers vollständig verschließenden Endstellung verharrt. Dadurch soll sichergestellt werden, daß bei einer Zuführung von Heizmittel an den Wärmeübertrager nur eine Hälfte des Wärmeübertragers wirksam wird, da für eine ausreichende Erwärmung von Sekundärluft eine sehr viel kleinere Konvektionsfläche erforderlich ist, als bei einer entsprechenden Abkühlung der Sekundärluft um eine etwa vergleichbare Temperaturdifferenz, wenn der Wärmeübertrager über das verstellbare Ventil mit einem Kühlmittel gespeist wird. Im letzteren Fall wird also das Stellrad so weit gedreht, bis über das Gestänge beide Drosselklappen in ihre den Strömungsquerschnitt ihrer zugeordneten Hälften des Wärmeübertragers vollständig öffnenden Endstellungen gelangt sind. Bei diesem Betriebszustand sind also beide Hälften des Wärmeübertragers gleichzeitig wirksam, um die den Wärmeübertrager durchströmende Sekundärluft abzukühlen. Bei dem bekannten Gerät ist also lediglich vorgesehen, daß bei einer Speisung des Wärmeübertragers mit einem Heizmittel die eine Hälfte des Wärmeübertragers außer

Funktion gesetzt wird, um eine Überhitzung der Sekundärluft zu vermeiden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue Luftaufbereitungsanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, die einen stufenlosen Übergang von kühlenden auf heizenden Betrieb ermöglicht, andererseits jedoch eine durch die gleichzeitige Speisung eines Wärmeübertragers mit Heizmedium und eines anderen Wärmeübertragers mit Kühlmedium bedingte Energievergeudung vermeidet. '

Bei einer Luf!aufbereitungsanlage der genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Luftdrossel über eine Steuereinrichtung mit der Zuführung des Heiz- und Kühlmediums so gekoppelt ist, daß die Zuführung des Mediums zu dem jeweils nicht oder nur gering mit Luft durchströmten Wärmeübertrager vermindert oder abgeschaltet wird.

Die neue Luftaufbereitungsanlage weist also eine Steuereinrichtung auf, mit der die Zuführung des Heiz- und Kühlmediums an die beiden getrennten Wärmeübertrager zu steuern ist, wobei diese Steuereinrichtung entsprechend der Verstellung der Luftdrossel gesteuert ist, die ihrerseits in bekannter Weise in Abhängigkeit von der Temperatur des zu belüftenden Raumes verstellt wird. Die mit der Luftdrossel gekoppelte Steuereinrichtung arbeitet dabei jeweils so daß der im Augenblick nicht benutzte, d. h. von keiner oder aber einer nur sehr geringen Menge Luft durchströmte Wärmeübertrager abgeschaltet, d. h. mit seinem jeweiligen Wärmemedium nicht gespeist wird. Dadurch ist sichergestellt, daß keine Energievergeudung durch eine gleichzeitige Speisung beider Wärmeübertrager stattfindet, die zu einer teilweisen gegenseitigen Vernichtung der von den beiden Wärmeübertragern abgegebenen Wärmeenergie führen würde. Aber auch die anderen nachteiligen Wirkungen bei einer gleichzeitigen Speisung beider Wärmeübertrager, die z. B. zu einer Vereisung oder Kondenswasserbildung an dem mit Kühlmedium gespeisten, jedoch nicht von Luft durchströmten Wärmeübertrager führen, treten bei der neuen Luftaufbereitungsanlage nicht auf, da der mit einem Kühlmedium beaufschlagbare Wärmeübertrager eben nur dann mit Kühlmedium gespeist wird, wenn er auch zur Aufbereitung der Luft gebraucht wird, d. h. also mit einer Luftströmung durchsetzt wird, die eine Kondenswasserbildung oder Vereisung sicher vermeidet. Außerdem ist durch die Kopplung der Luftdrossel mit der Steuereinrichtung für die Zufuhr der Wärmemedien eine funktionell und konstruktiv einfache Steuerung der Luftaufbereitungsanlage möglich, da die Zufuhr der Wärmemedien an die Wärmeübertrager nicht über einen gesonderten Regel- oder Steuerkreis gesteuert werden muß. Durch diese Kopplung wird andererseits ein sehr schneller und stufenloser Übergang vom heizenden auf den kühlenden Betrieb und umgekehrt ermöglicht.

Weitere, die besondere Ausbildung der neuen Anlage betreffende Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine schematische Schrägansicht der neuen Anlage,

F i g. 2 einen Vertikalschnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 3,

F i g. 3 eine Schrägansicht einer getrennt vorgesehenen Luftaufbereitungsanlage in einer typischen Anordnung an der Außenwand unter einem Fenster und

F i g. 4 einen Steuernocken, wie er zum Anfahren und Stillsetzen des Kompressorbetriebes für einen Kühlkreis verwendet wird.

Bei der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform der neuen Anlage sind in einem nicht dargestellten äußeren Gehäuse als erster Wärmeübertrager eine Heizschlange 1 zum wahlweisen Beheizen der durch das Gehäuse strömenden Luft und als zweiter Wärmeübertrager eine Kühlschlange 2 zum wahlweisen Kühlen der durch das Gehäuse strömenden Luft vorgesehen. Ein Kühlkompressor 60 und ein Kühlkondensator 6 erzeugen die Kälte für die Kühlschlange 2. Die Bauteile des Abschnittes für die Luftaufbereitung werden durch einen angetriebenen Nocken betätigt, welcher von einem Mechanismus 36 betätigt wird, der in Abhängigkeit von der Temperatur in dem zu belüftenden Raum, die durch einen Temperaturfühler 3J5 gemessen wird, sich bewegt und den Betrieb der Wärmeübertrager in Abhängigkeit von der eingesteuerten Lage von Luftdrosseln 16,17,18,19 steuert Eine Raumluftdrossel 16, eine Minimumluftdrossel 17, eine Außenluftdrossel 18 und eine Überbrückungsdrossel 19 werden in Abhängigkeit von der Wirkung des Mechanismus 36, die auf eine Nockenscheibe 37 übertragen wird, betätigt, wobei das die Drosseln betätigende Hebelwerk im folgenden im einzelnen beschrieben wird. Die Raumluftdrossel 16 steuert die in die Anlage aus dem zu belüftenden Raum zurückgeführte Luft und die Außenluftdrossel 18 steuert die Menge der der Anlage zugeführten Außenluft. Die Drosseln 16 und 18 werden in entgegengesetzten Richtungen durch das im folgenden beschriebene Hebelwerk bewegt. Die Überbrükkuiigsluftdrossel 19 bewegt sich aus einer Stellung, in der sie die Heizschlange 1 völlig von der Luftzuführung absperrt, wenn der Kompressor 60 im Betrieb ist, in eine Stellung, in der sie die Kühlschlange 2 völlig von der Zuführung von Außenluft absperrt, während im folgenden beschriebener ausgewählter Zeiträume. In Zwischenstellungen steuert sie das Verhältnis der durch jede der Schlangen gehenden Luft. Die Minimumluftdrossel ist während des Kompressorbetriebes geöffnet, wenn die Außenluftdrossel geschlossen ist, um eine minimale Menge von Frischluft zuzuführen. Wie im einzelnen aus F i g. 1 zu ersehen, dreht der Betätigungsmechanismus 36 die Nockenscheibe 37 in Abhängigkeit von der Temperatur, die von dem im Raum liegenden Temperaturfühler 35 gemessen wird. Die Nockenscheibe 37 hat Leitprofile 38 und 39, in deren einem ein Folgeglied 25 liegt, welches die Minimumluftdrossel 17 und die Überbrückungsdrossel 19 betätigt, während ein Folgeglied 26 die Raumluftdrossel 16 und die Außenluftdrossel 18 betätigt. Die Folgeglieder 25 und 26 bewegen sich in den Leitprofilen 38 bzw. 39 in Abhängigkeit von der Bewegung der Nockenscheibe 37 frei. Das die Bewegung der Nockenscheibe 37 auf die Überbrükkungsdrossel 19 und die Minimumdrossel 17 durch das im folgenden beschriebene Hebelwerk übertragende Folgeglied 25 ist in Abhängigkeit von der Bev/egung der Nockenscheibe 37 verschiebbar im Leitprofil 38 gelagert und an einem Hebel 32 befestigt, der schwenkbar mittels eines Schwenkzapfens 30 an einem Bügel 47 gelagert ist. Ein Lenker 29 für die Minimumluftdrossel ist an einem Ende des Hebels 32 angebracht, und das gegenüberliegende Ende des Lenkers 29 ist an einem Hebel 49 an der Betätigungswelle 17a der Minimumluftdrossel befestigt. Ein Lenker 33 für die Überbrückungsdrossel ist mit einem Ende am Hebel 32 und mit dem anderen Ende an einem Kurbelarm 34 der Überbrückungsdrossel angebracht. Der Kurbelarm 34 für die Überbrückungsdrossel ist an der Betätigungswelle 19a der Überbrückungsdrossel befestigt und bewegt diese in Abhängigkeit von der Bewegung der Nockenscheibe 37 über das beschriebene Hebelwerk. Die Minimumluftdrossel 17 und die Überbrückungsdrossel 19 werden in einem Umfang verstellt, der von der Ausbildung des den Hebel 32 einschließenden Hebelwerkes abhängt.

Das Folgeglied 26 bewegt sich in dem anderen Leitprofil 39 der Nockenscheibe 37. Die Bewegung des Folgegliedes 26 wird auf die Betätigungswelle 18a der Außenluftdrossel durch eine Kurbel 41 übertragen. Die Bewegung der Betätigungswelle 18a der Außenluftdrossel wird ferner über einen Kurbelarm 40 auf die gekreuzten Hebel 27 und 28 und einen Kurvenhebel 46

übertragen, der an der Betätigungswelle 16a der Raumluftdrossel liegt, um diese Raumluftdrossel 16 im umgekehrten Verhältnis entgegengesetzt zur Bewegung der Außenluftdrossel zu bewegen. Der Kurbelarm 40 ist mit einem Ende an der Welle 18a befestigt und an Punkten längs des Kurbelarms 40 sind die gekreuzten Hebelarme 27 und 28 durch in Schlitzen 44 bzw. 45 in den Hebeln 27 und 28 liegende Zapfen 42 und 43 verschiebbar angebracht. Die gekreuzten Hebel 27 und 28 sind schwenkbar an dem kurvenförmigen Hebel 46 an der Betätigungswelle 16a für die Raumluftdrossel gelagert Wenn die Außenluftdrossel 18 geöffnet ist, hat infolge der Schlitze 44 und 45 die Raumluftdrossel 16 in bestimmten Umfang in Drehrichtung ein Spiel, das von der Länge der Schlitze 44 und 45 abhängt, so daß eine bestimmte Menge von in die Anlage eintretender Außenluft die Raumluftdrossel schließt und verhindert, daß Außenluft durch die Raumluftdrossel direkt in den Raum einströmt

Taktschaltnocken 53 sind zur Betätigung von Taktschaltern 54 vorgesehen, die verschiedene Teile der Anlage steuern. Ein Taktschaltlenker 50 ist an der Nockenscheibe 37 mittels eines Zapfens 48 durch eine Kurbel 51 mit der Nockenwelle 52 verbunden. Die Nocken 53 sind in Abstand auf der Welle 52 angeordnet, so daß sie die Taktschalter 54 über Nockenfolgeglieder an den Schaltern entsprechend betätigen, z. B. das Nockenfolgeglied 57a im Schalter 54a zum öffnen oder Schließen der Schalter 54 in einer vorbestimmten Stellung der Drosseln 16, 17, 18 und 19, die durch das Hebelwerk über die Nockenscheibe 37 und den Mechanismus 36 gelsteuert werden. Die Schalter 54 können so ausgebildet sein, daß sie eine Anzahl von Vorgängen in der Anlage steuern, wenn auch nur zwei derartige Vorgänge im folgenden beschrieben sind. Der Schalterlenker 50 kann bei der neuen Anlage durch jeden beliebigen Teil der Drosselsteuerung betätigt werden und in einer synchron arbeitenden Luftaufbereitungssteuerung, wie sie hier beschrieben ist, kann jede beliebige Anordnung zur Betätigung der Schalter der Steuerung in Abhängigkeit von bestimmten Stellungen der Luftdrosseln verwendet werden.

Der Kühlkompressor ist ein Teil der selbständigen Kühlanlage, welche zusätzlich zum Kompressor 60 den Kühlverdampfer 2 und einen Kühlkondensator enthalten kann. Bei der Anlage kann der Kühlkompressor 60 in Betrieb gesetzt werden, wenn der Taktschalter 54a den Antriebskreis 61 in Abhängigkeit von der Bewegung der Luftdrosseln in der Nockenscheibe 37 und dem Nocken 53a in einer vorbestimmten Stellung schließt Eine selbständige Kühlanlage wird bei dieser Ausführungsform der Anlage verwendet, um ein gekühltes Kühlmedium für die Kühlschlange 2 zu erzeugen, jedoch kann selbstverständlich auch eine synchrone Betätigung der Zuführung eines Kühlmediums zur Anlage und Einstellung der Luftdrosseln unabhängig von der Art, wie das Kühlmedium erzeugt und zugeführt wird, vorgenommen werden.

Um eine zu häufige Schaltung des Kompressors 60 zu verhindern, wenn das Einhalten der Raumtemperatur viele kurze Kühlvorgänge erfordert, ist eine Anordnung zum Abstellen des Kompressors bei einer Temperatur unter der vorbestimmten Raumtemperatur, bei der der Kompressor in Betrieb gesetzt wird, vorgesehen. Diese Anordnung besteht, wie in F i g. 4 dargestellt, darin, daß der Betätigungsnocken 53a mit einem zweiten Nocken 55 verbunden ist Der Nocken 53a dreht sich in Zeiträumen mit ansteigender Raumtemperatur, um den Schalter 54a zu schließen und den Kompressor 60 bei einer vorbestimmten Raumtemperatur in Abhängigkeit von vorbestimmten Stellungen der Luftdrosseln in Betrieb zu setzen. Der zweite Nocken 55 sitzt auf der Welle 52 neben dem Nocken 53 und ist gegen die Welle 52 drehbar. Die Kombination der Nocken 53a und 55 schließt eine Rückstellfeder 62 für den zweiten Nocken ein, welche an einem Bügel 63 an dem zweiten Nocken 55 und an einem Bügel 64 an dem Nocken 53a befestigt ist, während ein Bügel 65 an dem Nocken 53a eine Gewindebohrung für eine Stellschraube 67 einschließt, die mit einem Anschlag 66 an dem zweiten Nocken 55 zusammenwirkt, welcher am Ende der Stellschraube 67 anschlägt, wenn der Nocken 55 entgegen der Uhrzeigerrichtung in Fig.4 gegen den Nocken 53a dreht. Der Nocken 53a hat einen Abschnitt 69 des Leitprofils mit geringerem Durchmesser und einen Abschnitt 68 mit größerem Durchmesser, während der Nocken 55 einen Abschnitt 70 mit größerem Druchmesser im wesentlichen entsprechend dem größeren Durchmesser des Abschnittes 68 des Nockens 53a aufweist, wobei die inneren und äußeren Abschnitte mit tiefliegendem und hochliegendem Durchmesser so zum Nockenfolgeglied 57a des Folgeschalters 54a liegen, daß das Folgeglied 57a entlang den sich drehenden Nocken auflaufen kann. Obwohl der zweiteilige Nocken in beliebiger Weise betätigt werden kann, ist der Betrieb der dargestellten Ausführungsform wie folgt: Wenn die Anlage beheizt wird oder im normalen Lüftungsbetrieb arbeitet und der Kompressor nicht betätigt ist, liegt der Nocken in einer Stellung, in der das Folgeglied 57a des Folgeschalters 54a auf dem Abschnitt 68 mit großem Durchmesser des Nockens 53a aufliegt. Die Feder 62 hält den zweiten Nocken 55 in der in F i g. 4 dargestellten Stellung. Wenn die Temperatur in dem zu belüftenden Raum sich erhöht und eine Kühlung erforderlich ist, dreht sich der Nocken 53a gegen den Uhrzeigersinn. Das Folgeglied 57a läuft auf der Außenfläche 70 des Nockens 55 und der Außenfläche 68 des Nockens 53a ab, bis es den Punkt 70a des Leitprofilabschnitts erreicht. Dann bewegt sie sich auf die Nockenfläche 69 des Nockens 53a und schließt den Schalter 54a, wodurch der Kompressor angefahren wird und so lange läuft, wie das Folgeglied 57a auf der Fläche 69 aufliegt.

Bei Verminderung der Raumtemperatur dreht sich der Nocken 53a im Uhrzeigersinn. Wenn das Folgeglied 57a des Schalters 54a mit dem zweiten Nocken 55 in Berührung kommt, bewegt sich dieser zweite Nocken mit dem Folgeglied 57a gegen die Kraft der Feder 62, bis das Ende der Anschlagschraube 67 am Anschlag 66 an dem zweiten Nocken 55 anstößt und die Relativbewegung des zweiten Nockens 55 gegen den Nocken 53a beendet. Das Folgeglied 57a des Schalters 54a läuft dann auf die Außenfläche 70 des Nockens 55 und öffnet den Schalter 54a, wodurch der Kompressor bei einer niedrigeren Raumtemperatur stillgesetzt wird, als die Anschalttemperatur betrug. Wie zu ersehen, ist der Unterschied in der Raumtemperatur zwischen dem Anschaltpunkt und dem Stillsetzpunkt des Kompressors durch die Länge des Abschnittes 70 des Leitprofils des Nockens 55 bestimmt und durch die Stellschraube 67 einstellbar.

Fig.3 zeigt eine typische Anlage, die unter dem Fenster eines Raumes installiert ist, dessen Luft fts aufzubereiten ist. Das äußere Gehäuse der Anlage ist aus einer Anzahl von Platten aufgebaut, und zwar einem Hauptdeckel 12 mit einem Auslaßgitter 5 für die aufbereitete Luft an seiner Vorderseite; einem Steuer-

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gehäusedeckel 14 an der rechten Seite der Anlage, der die Steuer- und Kompressorkammer abdeckt, die den Drosselklappen-Steuermechanismus und die Kühlanla- ' ge enthält; eine Hauptvorderwand 12a, die den Mittelteil der Anlage abschließt und jalousieartig ausgebildet ist, so daß Raumluft in die Anlage eintreten kann. Am rechten Ende der Anlage ist eine Frontplatte 15 für die Steuer- und Kompressorkammer vorgesehen, und Stirnwände 126 decken die entsprechenden Stirnseiten der Anlage ab.

Der Aufbau für die Luftaufbereitung und Luftbewegung ist schematisch in Fig.2 dargestellt, die eine Schnittansicht längs der durch die Linie 2-2 in F i g. 3 verlaufenden Ebene darstellt. Der Außenlufteinlaß 9 der Anlage und der Kondensatorluftauslaß 7 verlaufen durch die Außenwand 20 des Raumes und stehen mit der Außenseite des Gebäudes in Verbindung Ein Außenlüfter 10 kann in Abhängigkeit von der Stellung eines der Nocken 53 in Betrieb gesetzt werden, welcher einen Schalter 54 bei vorbestimmter Drosselstellung schließt, dabei arbeitet der Lüfter unabhängig von der Art und Weise der Steuerung der Anlage, jedoch in Verbindung mit dem Kühlkompressor, um Kühlluft an den Kühlkondensator zu fördern. Die Kondensatorluft geht durch die vom Lüftergehäuse und die senkrechte Wand 21 gebildete Kammer zum Kondensator 6. Die Außenluft wird in den Luftaufbereitungsabschnitt der Anlage durrch die Außenluftdrossel 18 gegeben, die in F i g. 2 in geschlossener Stellung gezeigt ist. Die in die Anlage zurückgeführte Raumluft tritt durch den Raumlufteinlaß 13 ein, und ihre Strömung wird durch die Raumluftdrossel 16 gesteuert, die in Fig.2 in geöffneter Stellung gezeigt ist. Die Raumluft und die Außenluft werden in dem zwischen den Drosseln gebildeten Durchgang gemischt und durch den Filter 11 geleitet. Die in Längsrichtung verlaufende Heizschlange 1 für das Heizmedium und Kühlschlange 2 für das Kühlmedium, die in Form eines umgekehrten V angeordnet sind, dienen zur Temperaturbeeinflussung der durch die Anlage gehenden Luft. Die Überbrükkungsdrossel 19 ist vorgesehen, um die Strömung der Luft zu einer der Schlangen zu leiten. Ein Minimumauslaßdurchgang 8 und die Minimumdrossel 17 sind vorgesehen, um Frischluft zum Beimischen zur zurückgeführten Luft beim Kühlen zuzuführen, wenn die Außenluftdrossel geschlossen und der Kühlkompressor 60 in Betrieb ist. Die in Längsrichtung verlaufenden Luftdrosseln 16, 17, 18 und 19 erstrecken sich im wesentlichen über die ganze Länge der Anlage, und jede Drossel ist an ihrer zugeordneten Welle 16a, 17a, 18a oder 19a gelagert. Jede Welle läuft durch bis in die Regelkammer und ist an einem Ende des Gehäuses gelagert und verläuft durch entsprechende Lager in der Trennwand 47 bis zu der Hauptkammer, um mit dem Drosselsteuerhebelwerk verbunden zu werden. Die durch die Heizschlange 1 und/oder Kühlschlange 2 gehende aufbereitete Luft wird vom Raumlüfter 3 angesaugt und durch das Gitter 5 in den Raum abgeblasen.

Nachfolgend wird anhand der Zeichnungen der Betrieb der Anlage beschrieben. -ü

Bei einer morgendlichen Erwärmung, wenn die Raumlufttemperatur niedrig ist, liegen die von der Nockenscheibe 37 gesteuerten Luftdrosseln in einer vorbestimmten Stellung, so daß der Schalter 546 durch den Nocken 53b geschlossen ist und der Schaltkreis 56 die Zuführung eines Heizmediums zur Heizschlange 1 bewirkt. In der dargestellten Ausführungsform ist sine elektrische Beheizung vorgesehen. Selbstverständlich kann auch jedes andere Heizsystem je nach Wunsch benutzt werden. Die Außenluftdrossel 18 ist geschlossen, um die Zuführung von zusätzlicher kalter Außenluft zu verhindern. Die Überbrückungsdrossel 19 befindet sich in einer Stellung, in der die Kühlschlange 2 abgesperrt ist, so daß die Raumluft nur durch die Heizschlange^ 1 strömt. Die Nockenscheibe 37 wird durch den Mechanismus 36 in Abhängigkeit von der Änderung der Raumtemperatur gedreht, und wenn eine vorbestimmte Raumtemperatur erreicht ist, ist die Nockenscheibe 37 in eine Stellung gedreht, in welcher die Außenluftdrossel 18 in Abhängigkeit von der Bewegung des Folgegliedes 26 im Leitprofil 38 zu öffnen beginnt. Die Außenluftdrossel 18 öffnet sich weiter in Abhängigkeit von der Nockenscheibe, bis sie eine vorbestimmte Mindestaußenluftöffnung erreicht, in welcher sie verbleibt, bis die Raumtemperatur sich auf einen Punkt erhöht, in welchem die Zuführung von Heizmedien zur Heizschlange beendet wird. Die Raumluftdrossel 16 und die Außenluftdrossel 18 sind über die Wellen 18a, die gekreuzten Hebel 27 und 28 und den Kurvenhebel 46 so miteinander verbunden, daß sie sich in entgegengesetzten Richtungen bewegen, d.h., wenn die Außenluftdrossel 18 öffnet, schließt die Raumluftdrossel 16 entsprechend. Bei einer weiteren Erhöhung der Raumlufttemperatur wird die Überbrükkungsdrossel 19 durch die Nockenscheibe 37 aus der die Kühlschlange 2 absperrenden Lage in eine Lage näher und näher an die Heizschlange 1 verstellt, und zwar in Abhängigkeit vom Anstieg der Raumtemperatur. Die Bewegung der Überbrückungsdrossel von der Kühlschlange 2 weg auf die Heizschlange 1 zu verändert die Temperatur der die Anlage.verlassenden aufbereiteten Luft durch Reduzierung des Anteils der durch die Heizschlange 1 gehenden Luft. Die Nockenscheibe 37 bewegt den Nocken 53Z> weiter, um die Raumtemperatur anzugeben und betätigt in einer vorbestimmten Stellung über das Nockenfolgeglied 57b den Taktschalter 54Z> im Schaltkreis 56, der die Zuführung von elektrischem Strom zur Heizspirale 1 steuert, im Öffnungssinne und unterbricht dabei die Zufuhr von Strom zur Heizspirale 1. Die Zuführung von Heizmedium an die Heizschlange 1 kann in vorbestimmter Stellung der Nockenscheibe 37 entsprechend einer vorbestimmten Raumtemperatur völlig abgestellt werden oder die Zuführung von Heizmedium zur Heizschlange 1 kann in jeder beliebigen Weise durch Verwendung einer entsprechenden Steuereinrichtung vermindert werden. Wenn die Zuführung von Heizmedium zur Heizschlange 1 beendet ist und die Überbrückungsdrossel 19 in eine Stellung, in der sie die Heizschlange absperrt, bewegt ist, arbeitet die Anlage in einem »natürlichen Kühlzyklus« bis zur weiteren Erhöhung der Raumtemperatur. Beim natürlichen Kühlzyklus wird die Außenluftdrossel 18 progressiv von der Minimumaußenluftstellung in Abhängigkeit von der weiteren Bewegung der Nockenscheibe 37 geöffnet. Die Nockenscheibe 37 bewegt sich während des Zeitraumes, in dem die Raumtemperatur ansteigt, in der gleichen Richtung und kehrt ihre Richtung bei Verminderung der Raumtemperatur um. Wenn die Außenluftdrossel 18 völlig geöffnet ist, bewegt sich die Nockenscheibe 37 in der gleichen Richtung weiter, wenn die Raumtemperatur sich weiter erhöht und schließt dabei die Außenluftdrossel 18. Die Anlage arbeitet dann im Kühlzyklus. Beim Kühlzyklus wird der Kompressor durch die Bewegung der Nockenscheibe 37 in

Abhängigkeit von einer vorbestimmten Stellung der Außenluftdrossel 18 und der Überbrückungsdrossel 19 in Betrieb gesetzt. Wenn die Nockenscheibe 37 durch den Mechanismus 36 weiter bewegt wird, schließt der Nocken 53s den Taktschalter 54a und damit den Schaltkreis 61, der den Kompressor zur Zuführung von Kühlmedium an die Kühlschlange 2 in Betrieb setzt. Die Minimumdrossel 17 wird durch die Bewegung der Nockenscheibe 37 geöffnet, so daß Frischluft dem Raum während des Kühlzyklus zugeführt wird. Um ein zu häufiges Schalten der Kühlanalge zu vermeiden, wird der Kompressor bei einer niedrigeren Raumtemperatur als die Raumtemperatur, bei der der Kompressor angefahren wird, stillgesetzt. Dies erfolgt nach der zuvor in Verbindung mit den Nocken 55 und 53a beschriebenen Arbeitsweise.

Beim Betrieb während Zeiträumen mit fallender Raumtemperatur dreht der Mechanismus 36 die Nockenscheibe 37 in der entgegengesetzten Richtung, um die Drosseln 16,17,18 und 19, die Kühlkreise 61 und den Heizkreis 56 in umgekehrter Reihenfolge, wie oben beschrieben, zu betätigen.

Der Mechanismus 36 kann federvorbelastet sein, so daß, wenn der Raum nicht benutzt ist, die Anlage wahlweise auf »Nachtbetrieb« eingestellt werden kann. In dieser Stellung wird der Mechanismus 36 bis über die volle Heizstellung durch die Feder in eine Stellung gedreht, in welcher kein Heizmedium der Heizschlange zugeführt werden kann. Die Raumluftdrossel 16 ist offen, die Außenluftdrossel 18 geschlossen und die Überbrückungsdrossel 19 sperrt die Kühlschlange 2 völlig ab. In dieser Stellung befindet sich der Mechanismus in seiner vollen Heizstellung, jedoch kann kein Heizmedium der Heizschlange 1 zugeführt werden, und ein weiteres®Absinken der Raumtemperatur unter das gewünschte Minimum kann den Mechanismus nicht in Betrieb setzen, da er sich bereits in voller Heizstellung befindet. Um eine gewünschte minimale Temperatur im Raum aufrechtzuerhalten, ist es daher notwendig, zusätzliche Anordnungen zur Zuführung eines Heizmediums in die Heizschlange 1 vorzusehen. Dazu ist eine nicht dargestellte Anordnung vorgesehen, durch die während der Zeit, in welcher die Anlage auf Nachtbetrieb eingestellt ist, der Mechanismus 36 sich selbst umkehrt und in eine Stellung bewegt, in der Heizmedium der Heizschlange 1 in Abhängigkeit von einer vorbestimmten minimalen Raumtemperatur zugeführt wird, jedoch nicht der normale Betriebszyklus, wie er oben beschrieben ist, in Gang gesetzt wird. Wenn die vorbestimmte minimale Raumtemperatur erreicht wird, wird die Zuführung von Heizmedium zur Heizschlange gesperrt. Der angegebene Betrieb der Anlage zeigt, daß der Mechanismus sicherstellt, daß die Luftdrosseln jeweils in vorbestimmten Stellungen liegen, bevor das Heiz- oder Kühlmedium der Anlage zugeführt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Luftaufbereitungsanlage mit einem mit Heizmedium und einem mit Kühlmedium beaufschlagbaren Wärmeübertrager und einer den Wärmeübertragern zugeordneten Luftdrossel, mit der in Abhängigkeit von der Temperatur des zu belüftenden Raumes der die Wärmeübertrager durchströmende und der die Wärmeübertrager umgehende Anteil der aufzubereitenden Luft steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdrossel (19) über eine Steuereinrichtung (36, 37) mit der Zuführung des Heiz- und Kühlmediums so gekoppelt ist, daß die Zuführung des Mediums zu dem jeweils nicht oder nur gering mit Luft durchströmten Wärmeübertrager (1,2) vermindert oder abgeschaltet wird.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (36,37) die Zuführung des Kühlmediums in einer Stellung der Luftdrosseln bewirkt, in welcher eine weitere Luftdrossel (18) für die Frischluftzuführung (9) geschlossen ist.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (36, 37) für die Verstellung der Luftdrosseln (16 bis 19) und der Mediumszufuhr nur ein einziges von einer Betätigungseinrichtung (36) angetriebenes bewegbares Glied (37) aufweist, das bei von einem Temperaturfühler (35) gemessener steigender Raumtemperatur in der einen Richtung und bei sinkender Raumtemperatur in der entgegengesetzten Richtung bewegbar ist.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (36, 37) eine Nockenscheibe (37) aufweist, mit der über Folgeglieder (25, 26, 54) die Luftdrosseln (16 bis 19) und Schalteinrichtungen (54,54a,) für die Wärmeübertrager (1,2) gekoppelt sind.

5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheibe (37) ein erstes Leitprofil (39) aufweist, in welches ein Folgeglied (26) zur Verstellung der Luftdrosseln (16,18) eingreift und sie in einem Sinne verstellt, daß der Anteil an Frischluft im Verhältnis zur Raumluft beeinflußt wird, während in eine zweite Leitkurve (38) ein weiteres Folgeglied (25) eingreift, welches die Überbrückungsluftdrossel (19) zwischen zwei Endstellen verstellt, in deren einer der Luftstrom ausschließlich durch den heizenden Wärmeübertrager (1) und in deren anderer der Luftstrom ausschließlich durch den kühlenden Wärmeübertrager (2) geleitet wird, während in Zwischenstellungen der Luftstrom in entsprechenden Anteilen durch beide Wärmeübertrager geleitet wird.

6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenanordnung eine Nockenwelle (52) umfaßt, die über eine Verbindung (48, 50) von der Nockenscheibe (37) drehbar ist und Nockenscheiben (53a, 536,) trägt, die eine Taktschalteranordnung (54a, 54b) zur Steuerung der Zuführung von Heiz- und Kühlmedium zu den Wärmeübertragern (1, 2) über entsprechende NockenfolgegliederL^a, 57 b) betätigen.

7. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Ein- bzw. Abschalten der Zufuhr von Kühlmedium einen Abschaltnocken (55) aufweist, der frei drehbar auf der Nockenwelle (52) liegt, jedoch mit der zugeordneten festliegenden Nockenscheibe (53a,) mittels einer Feder (62) derart verbunden ist, daß die festliegende Nockenscheibe (53a,) das Folgeglied (57a,) im Sinne einer Einschaltung der Kühlmittelzuführung bewegt, bei einer Drehung der Nockenwelle (52) im Sinne einer Abschaltung jedoch das Folgeglied (57a) zuerst den Abschaltnocken (55) gegen die Federkraft in einem Totbereich auf der Welle über einen vorbestimmten Winkelabstand dreht, bevor das Folgeglied durch den Nocken (55) bewegt wird.

8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (55) eine Einstellvorrichtung (55, 66, 77) zur Änderung der Stellungsunterschiede zwischen dem Einschalt- und dem Abschaltpunkt für das Kühlmedium aufweist.