DE1931155A1 - Geraet zum Zufuehren von Luft in einen Raum - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Zuführen von Luft ine einen Raum, vorzugsweise Klimagerät, mit mindestens einem Wärmeatauscher und einer Blasvorrichtung, die mit einer Luftdruckquelle verbindbar ist, wobei aus der Blasvorrichtung Zuluft austreten kann, deren Temperatur mittels des Wärmetauschere beeinflussbar ist und die alls dem Gerät als Frischluft in den Raum austritt.
• Es sind Wärmetauscher aufweisende Klimageräte bekannt, bei denen in das Geräteinnere Frischluft eingeblasen wird, die im Geräteinneren einen Unterdruck erzeugt, durch den über Eintrittsöffnung Raumluft angesaugt und zusammen mit der Zuluft aus dem Gerät austrott.
• Diese Klimageräte werden im allgemeinen als Induktionsgeräte bezeichnet. Die ständige Umwälzung der Raumluft durch das Geräteinnere hindurch ist- in vielen Fällen unerwünscht und nachteilig, insbesondere in Laboratorien, Fabrikräumen oder dergleichen, in denen die Luft korrosive Bestandteile enthält, z. B. Säuredämpfe oder dergleichen, da hierdurch die Wärmeaustauscher einer starken Korrosion unterliegen. Man setzt deshalb Induktionsgeräte in der Regel nicht in derartigen Labor-oder Fabrikräumen ein. Es sind hier bisher folgende Anordnungen für die Luftung oder Klimatisierung üblich.
• A. Die Luft wird über Kanäle und geeignete Luft auslässe direkt in den Raum ohne Verwendung eines Klimagerätes eingeblasen.In dem Raum sind übliche Wärmetauscher, z. B. Radiatoren, angeordnet, welche den Raum heizen oder kühlen.
• B. Wie bei d, Jedoch sind in die Luftzuführungskanäle, die Mm Gebäude verlegt sind, Wärmetauscher zum Erwärmen oder Kühlen der Zuluft vor ihrem Austritt in den Raum angeordnet. Zusätzlich sind in dem Raum freistehende Radiatoren oder dergleichen angeordnet, die Jedoch bei normritsm Betrieb den Wärmebedarf des Raume nur zum Teil decken.
• C. Es ist ein gesondertes Luftzuführungsgerät vorgesehen, welches in dem betreffenden Raum, vorzugsweise unterhalb eines Fensters aufgestellt wird und in welchem der oder die Wärmetauscher oberhalb einer Blasvorrichtung angeordnet sind, die die aus ihr austretende Zuluft in Richtung auf den Wärmetauscher bläst, so daß diese beim Vorbeigang an den Wärmetauscherflächen erwärmt oder gekühlt wird und anschließend als Frischluft in den Raum austritt.
• Bei abgeschalteter Zuluft vermag dieses Gerät edoch den Raum nicht zu heizen oder zu kühlen, da nur die aus der Blasvorrichtung austretende Zuluft; mit den Wärmetausohern in Wärmeaustausch treten kann.
• D. Im Raum ist msndegtens ein freistehender Radiator angeordnet und unterhalb des Radiators eine ebenfalls freistehende Blasvorrichtung angeordnet, welche die aus ihr austretende Zuluft an dem Radiator entlang bläst Bei dieser Anordnung wird Jedoch ähnlich wie bei Induktionsgeräten fortlaufend Raumluft in Art einer Sekundärströmung von der Zuluft angesaugt und mit umgewälzt.
• Die Ausführungsformen nach A, 3 und D befriedigen schon deswegen nicht, weil im Raum freistehende Radiatoren angeordnet sind, die ständig der korrosiven Raumluft ausgesetzt sind, unabhängig davon, ob in den Raum Frischluft eingeblasen wird oder nicht. Die Ausführungsform nach C hat insbesondere den Nachteil, daß der Raum nur beheizt oder gekühlt werden kann, wenn die Suluftzufuhr eingeschaltet ist. Die Anordnungen nach A und B haben überdies den Nachteil, daß in dem Raum besondere Decken- oder Wandauslässe für die zuzuführende Frischluft vorgesehen sein milssen, so daß derartige Anordnungen bereits bei dem Bau des Gebäudes mit eingeplant werden müssen und nicht nachträglich ohne weiteres eingebau werden können.
• Zur Vermeidung dieser und anderer Nachteile der vorgenannten bekannten Anordnungen wird gemäß der Erfindung ein Gerät der eingangs genannten Art vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es zum wahlweisen Arbeiten im induktionsfrien Zuluftbetrieb, bei dem eine Durchströmung von Raumluft durch das Gerät hindurch zumindest im wesentlichen verhindert ist, und im Umlaufbetrieb, bei dem die Zufuhr von Zuluft abgeschaltet ist und ausschließlich Raumluft durch das Gerät hindurchströmt und hierbei aufbereitet wird, auagebildet ist.
• Das erfindungsgemäße Gerät kann an übliche Luftzuführleitungen angeschlossen sein, durch die der Blasvorrichtung Frischluft mit Überdruck zugeführt wird, die aus ihr in das Geräteinnere austritt und das Gerät durch eine oder mehrere Auslässe verläßt. Diese Frischluft wird dem Raum, in dem das erfind.ungsgemäße Gerät angeordnet ist, als Zuluft zugeführt und deshalb im weiteren durchgehend als Zuluft bezeichnet. Diese Zuluft enthält keine unmittelbar aua dem betreffenden Raum stammende Raumluft oder höchstens einen bei ihrem Austritt aus dem Gerät unwesentlichen Anteil solcher Raumluft, wie er durch Undichtigkeiten des Gerätes in die Zuluft gelangen könnte. Bei dieser Zuluft kann es sich um aus der Außenatmosphäre angesaugte Luft oder bevorzugt um Luft aus einer zentralen Luftaufbereitungsanlage, wie sie bei Klimaanlagen oder sonstigen Frischluftzuführungsanlagen üblich sind, handeln.
• Das neuartige Gerät ist - ohne hierauf beschränkt zu sein - bevorzugt für Laboratorien, Industrieräume oder dergleichen vorgesehen, in denen, wenn in dem betreffenden Raum gearbeitet wird, korrosive Dämpfe oder dergleichen entstehen. Wenn in dem betreffenden Raum gearbeitet wird, wird es au9 Zuluftbetrieb eingestellt. Wenn dagegen in dem betreffenden Raum nicht gearbeitet wird, z. 3. nachts, an Wochenden oder dergleichen, so bilden sich in ihm auch keine korrosiven Dämpfe und deshalb kann das Gerät ohne Gefahr einer Korrosion und damit ohne Nachteil auf den geringere Betriebskosten verursachenden Umluftbetrieb umgestellt werden. Auch bei Strungen in der Zuluftzufhr ermöglicht die Umstellung auf Umluftbetrieb, daß der Raum bis zur Behebung der Störung weiterhin geheizt oder gekUhlt werden kann.
• Bevorzugt ist vorgesehen, daß bei Umluftbetrieb die Förderung der Raumluft durch das Gerät hindurch ausschließlich durch die von dem oder den Wärmetauschern verursachte Konvektion der Raumluft bewirkbar ist, so daß es im reinen Konventkionsbetrieb arbeitet. Je nach Auslegung des Gerätes kann auch bei reinem Konvektionsbetrieb die abgegebene Heizleistung dieses Gerätes der bei Zuluftbetrieb abgegebenen Heizleistung ungefähr entsprechen. Häufig ist des jedoch nicht erforderlich, da bei Nichtbenutzung des betreffenden Raumes zur Kostenersparnis üblicherweise die Raumtemperatur abgesenkt wird, und dann entsprechend die Heizleistung des Gerätes im Umluftbetrieb kleiner sein kann ala im Zuluitbetrieb.
• Bei reinem Konvektionebetrieb tritt meistens nur bei Heizen eine wirkungsvolle Konvektion auf, da bei Kühlen die Temperaturdifferenz zwischen dem die Wärmetauschen durchströmenden Kühlmittel und der Raumluft im allgemein zu gering ist, um eine wesentliche Konvektion zu bewirken, so daß der Konvektionsbetrieb in erster Linie nur zum Erwärmen der Raumluft vorgesehen ist. In Sonderfällen, wenn z. B. die Raumluft sehr hohe Temperaturen hat, kann das Gerät auch im reinen Konvektionsbetrieb eine wirksame Kühlung der Raumluft bewirken, wobei dann die Raumluft das Gerät in umgekehrter Richtung als bei Reizen durchströmt.
• Das erfindungsgemäße Gerät ist zweckmäßig eo ausgebildet, daß es in dem betreffenden Raum frei aufgestellt oder frei an einer Wand aufgehängt werden kann.
• kann hierbei die bei reinen Zuluftgeräten oder bei Induktionsgeräten übliche Größe aufweisen und mit Vorteil al sogenanntes Fenstergerät ausgebildet sein, welches unterhalb eines Fensters des betreffenden Raumes aufgestellt wird, ohne daß die Erfindung hierauf beschränkt ist.
• Weitere Merkmale der Erfindung sind in der nachfolgenden Beßohreibung, den Unteransprüchen und der Zeichnung beschrieben bzw. dargestellt, wobei es sich versteht, daß die Erfindung in zahlreichen weiteren Ausführungsformen verwirklicht werden kann.
• In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Be zeigen: Fig. 1 eine teilweise gebrochen dargestellte Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Klimagerätes, Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch das in Fig. 1 dargestellte Gerät, Fig. 3 ein Diagramm, das den im Geräteinneren in Abhängigkeit der Höhe zwischen dem Boden und der Oberseite des Wärmetauschern herrschenden statischen Druckes darstellt, Fig. 4 einen Querschnitt in schematischer Daretellung durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines neuartigen Gerätes, Fig. 5 eine Variante des Geräten nach Fig. 4 in schematischer Querschnittsdarstellung, Fig. 6 eine Variante des Gerätes naoh Fig. 5 in ausschnittsweiser, schematischer Querschnittsdarstellung, Fig. 7 einen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gerätes, Fig. 8-10 schematische Querschnittsdarstellungen des Gerätes nach Fig. 8, wobei jedoch die Klappen dieaes Gerätes in Abweichung von Pig. 7 mittels eines einzigen Arbeitszylinders betätigt werden und die Figuren 8 - 10 das Gerät in unterschiedlichen Betriebs zuständen zeigen.
• In den Figuren sind pur Vereinfachung sich entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Bei den dargestellten Geräten handelt es sich um in einem Raum frei aufstellbare Geräte, welche an Heizmittel-und/oder Kühlmittelleitungen und an Frischluft-Zuleitungen angeschlosse werden können.
• Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Gerät weist ein im wesentlichen quaderförmiges Gehäuse 10 aus Blech auf, in dessen Innenraum in Bodennähe ein sich im wesentlichen über die Länge des Gerätes erstreckendes Blasrohr 11 und im Abstand oberhalb des Blasrohres ein sich über die Länge und Breite des Gerätes erstreckender Wärmetauscher 12 angeordnet sind. Dem Wärmetauscher kann über die ein Regelventil 13 aufweisende Vorlaufleitung 14 Heizmittel oder Kühlmittel zugeleitet werden, das über die Rücklaufleitung 15 abfließt. Die Steuerung der Heizleistung bzw.
• Kühlleistung des Gerätes erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel mittels eines Regelventils 13, welches von irgendeiner bekannten Bauart sein kann, beispielsweise eine Ausdehungsflüssigkeit enthält, die in Abhängigkeit der Raumtemperatur den Strömungsquerschnitt des Ventils in der erforderlichen Weise selbsttätig verstellt.
• In den beiden parallelen, vertikalen Gehäuselängsseiten 20, 21 ist je eine sich über die Länge der betreffenden Seitenwand erstreckende Hilfsöffnung 22, 23 rechteckförmigen Querschnittes vorgesehen, die in gleicher Höhe angeordnet sind und gleiche Querschnittsgrdße aufweisen. Die unteren Ränder dieser Hilfsöffnungen befinden sich in einer Ebene oberhalb-von an der Oberseite des Zuluftrohres angeordneten Düsen 24, die zusammen mit dem Blasrohr eine Blasvorrichtung zum vertikalen Einblasen von Zuluft in den Geräteinnenraum von unten nach oben bilden. In der Decke des Gehäuses ist ein kurzer, sich über die Länge des Gerätes erstreckender Schacht 25 rechteckfdrmigen Durchtrittsquerschnittes angeordnet, der die Hauptöffnung 27 dieses Gerätes umfasst. Unmittelbar oberhalb der oberen Ränder der beiden Hilfsöffnungen sind an den Längsinnenwänden Leitflächen 26 angeordnet, die sich über die Länge des Gerätes mit konstantem Querschnittsprofil erstrecken und in Bezug auf die Längsmittelebene des Gerätes spiegelbildlich zueinander ausgebildet sind. Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, bilden diese Leitflächen eine Art Venturidüse fUr die in den Geräteinnenraum eingeblasene Zuluft. Die Funktion dieses Klimagerätes sei anhand der Fig. 2 und 3 näher erläutert.
• Bei Zuluftbetrieb wird kontinuierlich Druckluft iu das Blasrohr 11 eingeleitet, die beispielsweise zweckmäßig einen Überdruck von 20 - 50 mm Wassersäule gegenüber dem Atmosphärendruck haben kann. Diese Druckluft trttt in Form von Luftstrahlen aus den Düsen 24 vertikal von unten nach oben aus, durchströmt den Wärmetauscher 12 und tritt Uber die Hauptöffnung 27 in den das Gerät umgebenden Raum aus. Die Lage der Düsen 24 relativ zu den Hilfsöffnungen 22 und auch die übrigen geometrischen und strömungstechnischen Einflußgrößen dieses Gerätes sind eo getroffen, daß der bei Zuluftbetrieb im Geräteinneren sich einstellende statische Druck p ungefähr in Höhe der unteren Ränder der Hilfsöffhungen 22 dem in dem Raum herrschenden atmosphärischen Druck entspricht, wie es in dem Diagramm nach Fig. 3 bei 29 dargestellt ist. Und zwar hat der statische Druck in Bodennähe des Geräteinneren ein Minimum (Stelle 30), welches kleiner als der atmosphärische Druck ist. Dieser statische Druck nimmt gemäß der biagrammkurve nach Fig. 3 stetig bia zur Unterseite des Wärmetauschers (Stelle 31) su und redusiert sich innerhalb des Wärmetauschers infolge des Strömungswiederstandes bis zur Oberseite des Wärmetauschers (Stelle 32) nahezu auf den atmosphärischen Außendruck. In Höhe der Hilfsöffnungen ist die Druckänderung des statischen -Druckes sehr gering und da hier der im Geräteinneren herrschende statische Druck praktisch dem atmosphärischen Außendruck entspricht, tritt durch die Hilfsöffnungen praktisch keine Luft in das Geräteinnere ein oder aus dem Geräteinneren nach außen aus, so daß dieses Gerät trotz der ständig offenen Hilfsöffnungen 22 kein Induktionsgerät ist Wenn die Zuluft abgeschaltet wird, arbeitet das Gerät infolge der ständig offenen Hilfsöffnungen im ronvektionsbetrieb. Wenn der Wärmetauscher von heißem Heizmittel durchströmt wird, erwärmt er die ihn durchströnnende Luft, welche infolge ihres Auftriebes nach oben aus der Haupt öffnung 27 ausströmt und gleich große Mengen Raumluft durch die Hilfsöffnungen 22 fortlaufend in das Geräteinnere einströmen. Das Gerät arbeitet folglich bei diesem Umluftbetrieb in reinem Konvektionsbetrieb. Eine Konvektion kann sich auch einstellen, wenn der Wärmetauscher von Kühlmittel zum Kühlen der ihn durchströmenden Luft durchströmt wird, die jedoch in umgekehrter Richtung wie bei Heizen verläuft.
• Das Gerät nach Fig. 4 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 im wesentlichen dadurch, daß es keine ständig offenen Hilfsöffnungen hat. Vielmehr ist nur eine einzige Hilfsöffnung 22' seitlich neben dem Blasrohr 11 angeordnet und erstreckt sich in horizontaler Richtung entlang dem Gerät. Dieser Hilfsöffnung ist eine Schließvorrichtung zugeordnet, die hier als schwenkbare Klappe 33 ausgebildet ist welche in dem durch den Doppelpfeil 34 dargestellten Schwenkbereich verschwenkt werden kann.
• In ihrer Geschlossenstellung verschließt sie die Hilfsöffnung 22'.
• Das Öffnen der Klappe 33 kann im einfachsten Fall von Hand erfolgen. Wesentlich vorteilhafter und beser ist es jedoch, diese Klappe selbsttätig mittels einer geeigneten, nicht dargestellten Stellvorrichtung in betätigen, die so ausgebildet ist, daß sich bei Zuluftbetrieb die Klappe in ihrer Geschlossenstellung befindet und bei abgeschaltetem Zuluftbetrieb die Klappe selbsttätig stets voll geöffnet ist. Die Regulierung des Heiz-oder Kühlleistung bei offener Klappe erfolgt hierbei -wie auch bei geschlossener Klappe - durch ein in die Vorlaufleitung 14 eingesetzte. Regelventil 13.
• Das klimagerät nach Fig. 4 arbeitet bei eingeschal teter Zuluft ohne Zufuhr von Raumluft, da in diesem Fall die Klappe 33 stete geschlossen ist. Bei abgeschalteter Zuluft wird die Klappe 33 geöffnet und das Gerät arbeitet in reinem Konventktionsbetrieb. Dieses Gerät arbeitet bei Zuluftbetrieb zweckmäßig mit relativ geringen Überdrücken im Blasrohr, die beispielsweise 0 - 5 mm Wassersäule betragen können. Bs versteht sich, daß, falls erwünscht, auch mit größeren Überdrücken gearbeitet werden kann, die beispielsweise 5 - 50 = Wassersäule betragen können. Bei dem Gerät flach Pig. 4 sind die er der Oberseite des Blashohres 11 angeordneten Austrittsöffnungen im allgemeinen zweckmäßig nicht als Düsen, sondern lediglich als einfache Druchbrüche ausgebildet.
• Gegebenenfalls kann die Austrittsöffnung aus einem einzigen sich über die Länge des Blasrohres erstreckenden Schlitz bestehen.
• Das Gerät nach Fig. 5 unterscheidet sich von dem Gerät flach Pig. 4 ii wesentlichen mir dadurch1 daß die Heiz- oder Kühlleistung nicht mittels eines in die Vorlauf- oder Rücklaufleitung 14, 15 eingesetzten Regelventils erfolgt, sondern mittels einer Drosseiklappe 36, die in dem durch den Doppelpfeil 37 angedeuteten Stellbereich verschwenkt werden kann. Der Wärmetauscher 12 hat hierbei nur die halbe Breite der Breite des Geräteinnenraumes, so daß in seiner Höhe neben ihm ein Bypass 39 besteht, durch den die das Gerät durchströmende LuXt' Je nach Stellung der Drosselklappe 36 zu einem größeren oder kleineren Teil an dem Wärmetauscher vorbeiströmen kann.
• Die Verstellung der Drosselklappe erfolgt selbsttätig mittels einer Raumtemperaturregelvorriohtung oder Raumtemperatursteuervorrichtung, die von irgendeiner bekannten Bauart sein kann. In ihrer einen äußersten Schwenkstellung verschließt die Drosselklappe 36 den Wärmetauscher 12, so daß die gesamte Luft über den Bypass 39 strömt und das Gerät nicht mehr heizt oder kühlt. In der anderen Extremstellung ist der Bypass 39 abgeschlossen und das Gerät ist auf maximale Heiz- oder Kühlleistung eingestellt. In dem zwischen diesen beiden Extremstellungen befindlichen Zwischenstellungsbereich der Drosselklappe 36 wird die Heiz- oder Kühlleistung in Abhängigkeit ihrer Stellung, stufenlos verstellt.
• Das Öfenund Schließen der der Hilfsöffnung zugeordneten Klappe 33 erfolgt hier selbsttätig mittels eines pneumatischen Arbeitszylinders 40, welcher einen federbelasteten Kolben aufweist, wobei der untere Zylinderraum über eine Leitung 41 mit dem Innenraum des Blasrohres 11 kommuniziert. Dieser Arbeitszylinder 40 ist hierbei so ausgebildet, daß er die Klappe stets in ihre Schließstellung überführt, in der die zugeordnete Hilfsöffnung 22' geschlossen ist, wenn das Gerät im Zuluftbetrieb arbeitet, wobei der dann im Blasrohr befindliche Überdruck den kolben des Arbeitszylinders in die Stellung verschiebt, in der die Klappe geschlossen ist. Wenn der Zuluftbetrieb abgeschaltet wird, drückt die Feder 42 den Kolben nach unten, so daß die Drosselklappe in ihre Offenstellung überführt wird und in dieser bis zum erneuten Einschalten des Zuluftbetriebes verbleibt. Auch dieses Gerät arbeitet beiabgeschaltetem Zuluftbetrieb in reinem Konvektionsbetrieb.
• Das Klimagerät nach Fig. 6 kann in allen Einzelheiten dem Klimagerät nach Big. 5 entsprechen, mit dem einzigen Unterschied, daß es zwei getrennte, in derselben Höhe im Abstand voneinander angeordnete Wärmetauscher 12, 12' aufweist, von denen ein Wärmetauscher an eine Vorlauf- und Rücklaufleitung 14,15 fUr Heizmittel und der andere Wärrerauscher an eine Vorlaui- und Rücklaufleitung 16, 17 fur Kühlmittel angeschlossen ist. Beide Wärmetauscher können ständig von dem Hersmittel bsw. Itih1mittel durchströat werden, so daß dieses zum Typ der Vier-Leiter-Klimageräte gehörende Gerät mittels einer die Raumtemperatur regelnden oder steuernden Regel- oder Steuervorrichtung selbsttätig in der erforderlichen Weise auf Heizen oder Kühlen eingestellt werden kann und die Heiz- oder Kühlleistung durch Verschwenken der den beiden Wärmetauschern und dem zwischen ihnen vorgesehenen Bypass zugeordneten Drosselklappen 36, 36' in Abhängigkeit der Raumtemperatur steuerbar ist.
• Wenn angenomment wird, daß der Wärmetauscher 36 von Heizmittel durchstrtlmt wird, dann wird sur stufenlosen Regulierung der Reisleistung die Drosselklappe 36 in Abhängigkeit der Raumtemperatur in dem durch den Doppelpfeil 37 angedeuteten Bereich verschwenkt und bei Kühlen wird entsprechend die andere Drosselklappe 36' in dem durch den Doppelpfeil 372 dargestellten Bereich zur stufenlosen Verstellung der Kühlleistung verschwenkt.
• In Fig. 7 ist ein weiteres. bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Klimagerätes dargestellt, welches wie die Geräte nach den Fig. 2, 4 und 5 zu der Gruppe der Zwei-Leiter-Klimageräte gehört und einen einsigen Wärmetauscher 12 aufweist, der an einem seitlichen Bodenteil 44 des Gehäuses 10 in einem Winkel von ungefähr 45° zur Horizontalen angeordnet ist. Das kastenförmige Blasrohr 11 ist in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel diagonal gegenüber dem Wärmetauscher 12 an der Decke des Gerätes angeordnet und weist vier sich inLängsrichtung des Gerätes erstreckende Düsenreihen sit Düsen 24 auf, durch die Zuluft in das Geräteinnere vertikal von oben nach unten einströmen kann. Seitlich neben dieser Blasvorrichtung ist ein von ibr durch eine Platte 48 getrennter Luftschacht 46 vorgesehen, dessen obere Öffnung die Hauptöffnung 27 dieses Gerätes ist.
• Zur Umstellung dieses Gerätes zwischen Zuluft- und Umluftbetrieb und zur Steuerung oder Regelung seiner Heiz-oder Kühlleistung sind in diesem Ausführungsbeispiel insgesamt drei Klappen 42, 45 und 47 vorgesehen, von denen gegebenenfalls auch die Klappe 47 fortgelassen werden kann.
• Das im wesentlichen quaderförmig ausgebildete Gerätegehäuse steht auf Füßen 49, so daß sich der horizontale Gehäusebodenteil 50 im Abstand oberhalb des Raumbodens befindet, auf welchem dieses Gerät aufgestellt ist.
• Ferner weist das Gerät eine sich im wesentlichen tiber die Gerätelänge erstreckende rechteckförmige Hilfsöffnung 22' auf, die als Durchbruch in dem horizontalen Bodenteil 50 des Gehäuses ausgebildet iat, wobei dieser Hilfsöffnung die schwenkbare Klappe 45 zugeordnet ist, mittels welcher die Hilfsöffnung geöffnet und geschlossen werden kann. Die Klappe 47 ist in halber Höhe des Gerätes an der Seitenwand 51 des Gerätes schwenkbar angelenkt. Die Stellbereiche der drei Klappen 43, 45 und 47 sind Jeweils durch Doppelpfeile dargestellt, wobei sich die Klappen in ihren voll ausgezogen . dargestellten Stellungen in ihren einen Extremstellungen befinden. Die anderen Extrem-Btellungan dieser Klappen sind Jeweils strichpunktiert angedeutet.
• Die Klappe 43 verschließt in der dargestellten Stellung eine Bypassöffnung 52, die, sich von der Platte 48 bis su dem Wärmetauscher 12 erstreckt. Die Klappe 43 dient der stufenlosen Steuerung der Heiz- oder Kühlleistung des Gerätes bei Zuluftbetrieb. Bei Umluftbetrieb, der vorzugsweise ein reiner Konvektionsbetrieb ist, befindet sich diese Klappe stets in ihrer voll ausgezogenen Stillung, in der eie den Luftschacht 46 nach unten bis zum Wärnietauscher 12 verlängert. Bei Zuluftbetrieb kann sie dagegen mittels eines gestrichelt angedeuteten, an einer Wand des Gehäuses 10 außerhalb des Geräteinnenraumes angeordneten pneumatischen oder hydraulischen ersten Arbeitszylinders 53 verschwenkt werden. Dieser Arbeits-Zylinder 59 dient auch dem Verschwenken der Klappe 47, welche mit dem einen Arm 54 eines mit der Klappe 43 bewegungsschlüssig verbundenen doppelarmigen Hebels 55 mittels des Hebels 58 kinematisch gekoppelt ist. Der andere Arm 56 des Hebels 55 ist über den Hebel 57 mit der Kolbenstange 59 des bei 60 schwenkbar am Gehäuse 10 angelenkten Arbeitszylinders 53 kinematisch gekoppelt.
• Die Klappe 45 wird mittels eines pneumatischen oder hydraulischen zweiten Arbeitezylindere 61 betätigt, der an das Gehäuse bei 62 schwenkbar angelenkt ist und dessen Kolbenstange 63 über ein Hebelgetriebe 64 kinematisch mit der Klappe 45 gekoppelt ist.
• Der zweite Arbeitszylinder 61 steuert bei Umluftbetrieb die Stellung der Klappe 45 in ihrem Stellbereich stetig, wodurch bei Umluftbetrieb die Seiz- oder Kühlleistung dieses Gerätes gesteuert wird.
• Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Wärmetauschers 12 am Boden des Gerätegehäuses 10 wird eine besondere wirksame Konvektion bei Heizbetrieb erzielt, da der Abstand der Oberseite des Wärmetauschere von der Hauptöffnung nahezu der Gerätehöhe entspricht, so daß entsprechend fast die gesamte Gerätehöhe fUr den Auftrieb der den Wärmetauscher durchströmenden Raumluft ausgenutst und eine entsprechend starke Konvektion erzeugt wird, die bei gleicher Gerätehöhe wesentlich größer als bei den Geräten nach den Pig. 2, 4, 5 und 6 ist.
• Auch ist der Geräteinnenraum bei dem Gerät nach Fig. 6 besonders günstig ausgenutzt.
• Die Arbeitsweise dieses Gerätes ist wie folgt: Bei Zuluftbetrieb ist der zweite Arbeitszylinder 61 abgeschaltet und der Kolben dieses Arbeitszylinders befindet sich dann stets in einer untersten Stellung, was beispielsweise durch seine Schwerkraft oder durch ihn belastende Federmittel herbeigeführt werden kann, so daß die Hilfsöffnung bei Zuluftbetrieb stets geschlossen ist. Dagegen ist bei Zuluftbetrieb der erste Arbeitszylinder 53 als Stellglied einer Regel- oder Steuervorrichtung fUr die Raumtemperatur wirksam und steuert die Heiz- oder Kühlleistung dieses Gerätes durch entsprechendes Verschwenken der Klappen 43,47. In den dargestellten Stellungen der beiden Klappen 43, 47 strömt die gesamte Zuluft zunächst von oben nach unten bis in Bodennähe des Gerätes und wird dann um ungefähr 1800 umgelenkt, wobei sie den Wärmetauscher 12 durchströmt und anschliessend über den oberhalb des Wärmetauschers vorhandenen Schacht nach oben und durch die Hauptöffnung 27 in den das Gerät umgebenden Raum ausströmt.
• Das Gerät ist in diesem Fall auf volle Heiz- oder Kühlleistung eingestellt. Wenn die Regel- oder Steuervorrichtung eine Verminderung der Heizleistung fordert, werden die beiden Klappen aus ihren dargestellten Stellungen bezogen auf Fig. 4 Jeweils nach rechts verschwenkt, so daß der Bypass 52 in Abhängigkeit der Stellung der Klappe 43 mehr oder weniger geöffnet wird und durch die andere Klappe 47 der Strömungsquerschnitt zwischen ihr und der benachbarten Kante 65 des Wärmetauschers entsprechend mehr oder weniger gedrosselt wird. Auch die Klappe 43 drosselt in Abhängigkeit ihrer Stellung den von dem Wärmetauscher 12 nach oben führenden Luftstrom, welcher vorangehend den Wärmetauscher durchströmt hat. Je weiter die beiden Klappen nach rechts verschwenkt werden, umso größer wird der Anteil der Zuluft, welcher den Bypass 52 durchströmt und umso kleiner wird entsprechend der Anteil der Zuluft, welcher den Wärmetauscher 12 durchströmt. Bei Zurückschwenken der Klappen 43, 46 nach links (bezogen auf Fig. 7) findet eine umgekehrte Verstellung dieser Strömungen statt.
• Wenn diese beiden Klappen 43, 47 bis in ihre strichpunktierten Stellungen 66, 67 verschwenkt sind, strömt die gesamte aus der Blasvorrichtung austretende Zuluft über den Bypass, so daß dass Gerät keine Heiz- oder Kühlleistung mehr abgibt. Die Klappe 47 hat hierbei in erster Linie die Aufgabe, in ihrer Stellung 67 zu verhindern, daß Zuluft in den unter ihr befindlichen Raum gelangen und sich an dem Wärmetauscher erwärmen und dann wieder zurück über den Bypass durch die Haupt öffnung 27 ausströmen kann. Gleichzeitig schließt die Klappe 43 in ihrer Stellung 66 den unter ihr befindlichen Wärmetauscher 12 von der Zuluftströmung ab, ao daß der Wärmetauscher vollständig gegenüber der Zuluftströmung absperrbar ist.
• Wenn die Zuluft abgeschaltet wird, wird der erste Arbeitszylinder 53 in seine dargestellte Stellung eingestellt, in der die Klappen 43 und 47 sich in ihren voll ausgezogenen Stellungen befinden. Dies kann beispielsweise mittels nicht dargestellten Federmitteln selbsttätig erfolgen, sobald der Druckraum des Arbeitszylinders druckentlastet wird. Gleichzeitig wird anstelle des Arbeitszylinders 53 der zweite Arbeitszylinder61 als Stellglied an die Regel- oder Steuervorrichtung fUr die Raumtemperatur angeschlossen. Er steuert dann die Eeiz- oder Kühlleistung dieses Gerätes bei UmluStbetrieb durch Schwenken der Klappe 45.
• Dieses Gerät erzeugt im Konvektionsbetrieb bei Kühlung nur eine sehr geringe Konvektion, da der vertikale Abstand des Wärmetauschers 12 von der Hilfsöffnung 22' gering ist. Falls auch bei Durchstrdmen des Wärmetauschers mit Kühlmittel bei Umluftbetrieb eine wirksame Kühlung erwünscht ist, so kann diese dadurch erreicht werden, daß oberhalb des Wärmetauschers 12 und unterhalb der Klappe 43 eine mindestens einen Ventilator 69 aufweisende Luftfördervorrichtung angeordnet ist, die die freie Strömung nicht wesentlich beeinträchtigt, jedoch bei Umluftbetrieb eingeschaltet werden kann und eine Zwangsumwälzung von Raumluft durch das Geräteinnere hindurch bewirkt, wobei die Ventilatoren nur bei Umluft-Kühlungsbetrieb eingeschaltet Zu werden brauchen.
• Das in den Fig. 8 - 10 dargestellte Klimagerät unterscheidet sich von dem in Fig. 7 dargestellten Elimagerät lediglich dadurch, daß zur Steuerung der drei Klappen 43, 45, 47 ein einziger pneumatischer oder hydraulischer Arbeitszylinder 70 vorgesehen ist. Die von dessen Kolbenstange 71 abgewendete Gehäuseunterseite des Arbeitszylinders ist über einen Hebel 72 mit der Klappe 45 kinematisch gekoppelt. Die Kolbenstange 71 ist an den Arm 56 des mit der Klappe 43 fest verbundenen doppelarmigen Hebels 55 angelenkt. Die Klappe 47 ist wie bei Fig. 7 mit der Klappe 43 kinematisch gekoppelt.
• In Fig. 8 ist dieses Gerät in einer Betriebsstellung dargestellt, in welcher es im Konvektionsbetrieb auf maximale Kühl- oder Heizleistung eingestellt ist.
• Der Kolben des Arbeitszylinders 70 befindet sich hierbei in seiner am. weitesten aus dem Zylindergehäuse herausgeführten stellung. Zur Verminderung der Eeiz-bzw. Kühlleistung bei Konvektionsbetrieb wird die Kolbenstange in das Zylindergehäuse hineingezogen, wobei sich Jedoch nicht die Kolbenstange bewegt, sendern das Zylindergehäuse durch das von der Klappe 45 durch ihr Eigengewicht bewirkte Drehmoment nach oben wandert.
• Wenn die Klappe 45 in ihre horizontale Geschlossenstellung gelangt ist in der sie die Hilfsöffnung 22ßhermetisch verschließt, liegt sie an einem festen Anschlag an, so daß das Zylindergehäuse nicht mehr weiter nach oben wandern kann. Der beschriebene Hubbereich des Zylindergehäuses dient der Steuerung der Heis- oder Kühlleistung dieses Gerätes bei Umluftbetrieb.
• Bei Zuluftbetrieb wird der übrige Hubbereich der Kolbenstange zur Steuerung der Heiz- oder Kühileistung dieses Gerätes ausgenutzt, wobei sich anstelle des Gehäuses des Arbeitszylinders die Kolbenstange auf-und abwärts bewegt. In diesem Fall befindet sich die Klappe 45 stets in ihrer Geschlossenstellung und die Klappen 43, 47 werden in Abhängigkeit der Stellung der Kolbenstange zwischen ihren in Fig. 9 voll ausgezogenen Stellungen, bei denen bei Zuluftbetrieb die maximale Heiz- oder Huhleistung eingestellt ist, und den strlchpunktiert dargestellten Stellungen veratellt. In den voll ausgezogenen Stellungen der Klappen 43,47 in Fig. 10 befindet sich die Kolbenstange in ihrer innersten Einwärtsstellung relstiv zu dem Gehäuse des Arbeitszylinders, bei welcher die Heiz- oder Kühlleistung des Gerätes bei Zuluftbetrieb abgeschaltet ist.
• Bei den in den Fig. 7 - 10 dargestellten Arbeitszylindern 53, 61 und 70 ist es ausreichend, ihre Kolben nur einseitig mit Druckfluidum zu beaufschlagen, wobei sie zweckmäßig entgegen der Wirkung des Druckfluidums federbelastet sein können.
• Die dargestellten Klimageräte gehören zim 2-Leiter-Typ (Fig. 1, 2, 4, 5, 7-10) bzw. 4-Leiter-Typ (Fig. 6).
• Das Klimagerät nach Fig. 6 kann selbstverständlich auch.
• als 3-Leiter Typ ausgebildet sein, bei dem anstelle der beiden Abflußleitungen 15, 17 eine einzige gemeinsame Abflußleitung für beide Wärmetauscher vorgesehen ist.
• Bei dem Gerät nach Fig. 7 kann die Steuerung der Heiz- oder Kühlleistung bei Umluftbetrieb gegebenenfalls auch mittels der Klappe 43 erfolgen, wobei dann der zweite Arbeitszylinder 61 nur dem Öffnen und Schließen der Hilfsöfftiung 22' dient und die Klappe 45 bei Umluftbetrieb stets in die strichpunktiert dargestellte Offenstellung überführt wird.

Claims (20)

Patentansprüche

1. Gerät zum Zuführen von Luft in einen Raum, vorzugsweise Klimagerät, mit mindestens einem Wärmetauscher und einer Blasvorric'htung, die mit einer Luftdruckquelle verbindbar ist, wobei aus der Blasvorrichtung Zuluft austreten kann, deren Temperatur mittels des Wärmetauschers beeinflusbar ist und die aue dem Gerät als Frischluft in den Raum austritt, dadurch gekennzeichnet, daß es zum wahlweisen Arbeiten im induktionsfreien Zuluftbetrieb, bei dem eine" Durchströmung von Raumluft durch das Gerät hindurch zumindest im wesentlichen verhindert ist, und im Umluftbetrieb, bei dem die Zufuhr von Zuluft abgeschaltet ißt und ausschließlich Raumluft durch das Gerät hindurchströmt und hierbei aufbereitet wird, ausgebildet ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, aaß bei Umluftbetrieb die Förderung der Raumluft durch das Gerät hindurch ausschließlich durch die von dem Wärmetauscher (12, 12') verursachte Konvektion der Raumluft bewirkbar ist, so daß es im reinen Konvektionsbetrieb arbeitet.

3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Luftfördervorrichtung (69), vorzugsweise mindestens einen Ventilator, aufweist.

4. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Gehäuse (10) sutweist, in dessen Innenraum der oder die Wärmetauscher (12, 12') und eine Blasvorrichtung (11) für die Zufuhr der Zuluft angeordnet sind, wobei das Gehäuse mindestens eine Hauptöffnung (27) und mindestens eine Hilfsöffnung (22, 22') aufweist, wobei im Zuluftbetrieb die Zuluft aua der Haupt öffnung austritt und durch die Hilfsöffnung keine oder keine wesentliche Strömung stattfindet, während im UmluStbetrieb die Haupt- und Hilfsöffnungen als Eintritts- und Austrittsöffnungen für die das Gerät durchströmende Raumluft dienen.

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsöffnung mittels einer Schließvorrichtung (33; 45), die vorzugsweise mindestens eine Klappe aufweist, abgesperrt und geöffnet werden kann (Fig. 4-10).

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließvorrichtung der Steuerung der Heiz- uad/oder Kühlleistung des Gerätes bei Umluftbetrieb durch variable Drosselung der diese Hilfsöffnung durchströmenden Raumluft dient.

7. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsöffnung (22) eine ständig offene Öffnung ist, die an einer Stelle des Gehäuses (10) angeordnet ist, an welcher sich im Geräte-Innenraum bei Zuluftbetrieb durch die Wirkung der vorzugsweise durch Düsen (24) eingeblasenen Zuluft ein statischer Druck einstellt, welcher ungefähr dem außerhalb des Gerätes herrschenden atmosphärischen Druck entspricht (Fig. 1-3).

8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in swei einander gegenüberliegenden Seitenwänden (20, 21) des Gehäuses ständig offene Hilfsöffnungen (22) vorgesehen sind.

9. Gerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuseinneren stromabwärts der Hilfsöffnung (22) der Strömungsquerschnitt des Gerätes durch Leitwände (26) in Art einer Venturidüse eingeschnürt ist und daß stromabwärts hinter den Leitwänden der oder die Wärmetauscher angeordnet sind (Fig.1'2).

10. Gerät nach einem der Ansprüche 4 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsöffnung in einer aufrechten Seitenwand des Gehäuses vorgesehen ist (Fig. 1, 2, 4, 5, 6).

11. Gerät nach einem der Ansprüche 4 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuluft das Gehäuseinnere von unten nach oben durchströmt, wobei der Wärmetauscher (12, 12').oberhalb der Blasvorrichtung (11) angeordnet ist.

12. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß den Schließmitteln (33) zum Absperren der Eintrittsöffnung ein pneumatisches Stellglied (40) zugeordnet ist, welches mit dem Innenraum der Blasvorrichtung (11) kommuniziert und in Abhängigkeit des im Innenraum der Blasvorrichtung herrschenden Druckes die Schließmittel öffnet oder in ihre Absperrstellung überführt (Fig. 5).

13. Gerät nach einem der Ansprüche 4 - 10 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasvorrichtung (11) in der Nähe der Oberseite des Gehäuses (10) seitlich neben einem die Hauptöffnung (27) aufweisenden Schacht (46) angeordnet ist, und daß der Wärmetauscher (12) in der Nähe des Gehäusebodens (44) engeordnet ist, wobei die Zuluft in den Geräte-Innenraum von oben nach unten eingeblasen und innerhalb des Gerätes umgelenkt wird (Fig. 7-10).

14. Gerät nach einem der Ansprüche 4 - 7, 9 oder 11-13, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsöffnung am Gehäuseboden vorgesehen ist (Fig. 7-10).

15. Gerät nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Wärmetauschers (12) ein ihm zugeordneter Bypass für Zuluft angeordnet ist, dem eine Klappe (43) zur Steuerung der Heiz- oder Kühlleistung bei Zuluftbetrieb durch gegensinnige Drosselung der den Bypass und den Wärmetauscher durchströmenden Zulutt zugeordnet ist, wobei die Klappe bei Umluftbetrieb einen Schacht vervollständigt, der die Raumluft von dem Wärmetauscher su der Haupt öffnung frhrt., und daß vorzugsweise die Schließvorrichtung (45) für die Hilfsöffnung (22') und die Klappe(43) des Bypasses mittels eines einzigen Arbeitszylindes t70) abwechselnd betätigbar sind.

16. Gerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß in dem die Zuluft zum Wärmetauscher führenden Schacht unterhalb des Bypasses eine Klappe (47) zum Absperren dieses Schachtes bei voll geöffnetem Bypass angeordnet ist.

17. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadadurch gekennzeichnet, daß es als 2-Leiter-Gerät ausgebildet ist.

18. Gerät nach einem der Ansprüche 1 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß es als 3-Leiter-Gerät oder 4-Leiter-Gerät ausgebildet ist.

19. Gerät nach einem der Ansprüche 1-5, 7-14, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß seine Heiz- oder Kühlleistung durch Einwirkung auf das Heiz- oder Kühlmittel steuerbar ist.(Pig. 1,2 und 4.)

20. Gerät nach einem der Ansprüche 1 - 18, dadurch gekennzeichnet, daß seine Heiz- oder Kühlleistung durch Steuerung des es durchströmenden Luft steuerbar ist (Fig. 5-10).