DE3602212C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen von Luft, insbesondere für Systeme zum Belüften, Beheizen und/oder Kli­ matisieren von Räumen in Gebäuden, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bekannte Regel- und Mischeinrichtungen für Luftmengenströme, z. B. bei Ent- und Belüftungssystemen mit Mitteln zur Mengen­ einstellung und Lenkung der Luftmengenströme durch Jalousie­ klappen, weisen eine Anzahl gravierender Nachteile auf. Bei­ spielsweise ist der Aufwand zum Einstellen einer Vielzahl von einzeln drehbar gelagerten Lamellen an Material, Montage und Justierung vergleichsweise hoch. Auch der elektromechanische Antrieb einer derartigen Klappenvielfalt ist wegen der erfor­ derlichen Anordnung und Führung von Verbindungs- und Überset­ zungsgestängen vom Stellmotor zu den einzelnen Klappen kom­ pliziert und mit großem Aufwand verbunden. Infolge unvermeid­ lichen Totgangs an solchen Gestängen, die überdies der War­ tung bedürfen, erzielen die damit ausgebildeten Drosselein­ richtungen ein nicht befriedigendes Regelverhalten, weil die Klappen erst kurz vor dem Schließen der Strömungsquerschnitte einen Drosseleffekt mit steilem Anstieg ergeben. Dabei ent­ stehen unter Vernichtung nutzbarer Energie Wirbelzöpfe an den Abrißkanten der Lamellen und führen infolge der damit ange­ regten örtlichen Turbulenzen zu erheblich störenden und wegen ihrer hohen Frequenzen physiologisch unangenehmen Strömungs­ geräuschen. Außerdem läßt die Dichtigkeit der Lamellen-Luft­ klappen im Schließzustand erheblich zu wünschen übrig. Hinzu kommt infolge eines turbulenzerzeugenden Drosselvorganges ein Verlust an Wirkungsgrad im System, der durch entsprechend hö­ here Energieeinspeisung kompensiert werden muß.

Aus der Veröffentlichung "gas de france - direction des etudes et techniques nouvelles, centre d'essais et de recher­ ches sur les utilisations du gaz (cerug)", note technique, date: 17 juillet 1985, titre: "CHAUFFAGE AERAUIQUE" ETUDES ET RECHERCHES A LA DETN 361, av. du pdt-wilson-pb33-93 211 1a plaine-st-denis, ist ein Luftheizungssystem mit einem zum Er­ zeugen von Heizluft mit vorgegebener Temperatur ausgebildeten Warmwasserspeicher bekannt.

Bei einem derartigen Luftheizungssystem wird Luft im Durch­ strömen von Wärmetauscherkanälen zwischen der Wandung und der Ummantelung eines Warmwasserspeichers erwärmt.

Zur Einstellung einer vorgegebenen Temperatur der erwärmten Luft wird Kaltluft beigemischt. Eine hierfür verwendete Regel- und Mischeinrichtung für die zu mischenden Luft­ mengenströme weist Luft-Jalousieklappen mit einer weiteren Drosselklappe bzw. mit um ihre Längsachse drehbar gelagerten Lamellen auf.

Ähnlich ist auch eine aus der FR 20 50 336 bekannte Vor­ richtung zum gleichzeitigen Erzeugen von Warmwasser und Warm­ luft mit einem von der Luft umströmten Warmwasserspeicher ausgebildet, bei der die Menge und die Austrittsgeschwindig­ keit der erwärmten Luft an der Oberseite eines gemeinsamen Gehäuse durch eine schwenkbare Drosselklappe geregelt wer­ den.

Aus der US 31 31 865 ist ferner eine Wärmespeicherheizung bekannt, bei der die zugeführte Kaltluft durch gegeneinander verschiebbare oder verdrehbare Lochplatten in zwei Teilströme aufgeteilt wird, von denen der eine an elektrisch beheizten Wärmespeicherplatten erwärmt und anschließend mit dem anderen Kaltluftstrom wieder vereinigt wird. Für die Verstellung der Lochplatten ist ein Stellmotor oder ein Hydraulikzylinder vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Mischen von Luft nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, die insbesondere für Systeme zum Belüften, Beheizen und/ oder Klimatisieren von Räumen in Gebäuden geeignet ist, so auszubilden, daß mit möglichst einfachen und funktionssi­ cheren mechanischen Einrichtungen eine einwandfreie Regelung der verschiedenen Luftmengenströme erreicht wird, wobei dicht schließende Endstellungen, geringe Strömungs­ widerstände und ein von Strömungsgeräuschen freier Betrieb gewährleistet werden, um damit insbesondere auch die Vor­ aussetzungen dafür zu schaffen, daß durch den Einsatz eines solchen Mischkammersystems insbesondere bei entsprechend angepaßten Luftheizungssystemen die aufgezeigten Schwierig­ keiten und technischen Grenzen sowie Nachteile überwunden werden können und ein sehr gutes Regelverhalten bezüglich der einzuhaltenden Temperatur unabhängig von der Größe des Luftmengenstromes einschließlich exakter Dosierung der einzelnen Luftmengenströme erreicht werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung nach dem Anspruch 1 gelöst, während in den Ansprüchen 2 bis 8 besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gekenn­ zeichnet sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Mischen von Luft zeich­ net sich durch eine außerordentlich einfache Konstruktion für einen einfachen und betriebssicheren elektromechanischen An­ trieb durch einen reversierbaren Getriebemotor und durch eine strömungstechnisch besonders günstige Form des Luftleitorga­ nes aus. Hierdurch wird eine Mischung der Luftmengenströme im wesentlichen unter Vermeidung von erhöhten Regelwiderständen möglich gemacht.

Von besonderem Vorteil ist ferner die erzielbare absolute Dichtigkeit der einzelnen Luftwege, was bisher nur mit einem unverhältnismäßig großen Aufwand erreicht werden konnte. Au­ ßerdem hat man mit nur einem verschiebbaren Luftleitorgan bzw. Schieber alle vorhandenen Luftwege gleichzeitig im Griff.

Mit dieser Vorrichtung kann beispielsweise ein in einem ersten Luftweg als Abluft ankommender Luftmengenstrom je nach Bedarf abgeleitet oder im Umluftverfahren weiterver­ wendet werden. Dabei ist entweder eine vollständige Ableitung als Fortluft durch einen zweiten Luftweg oder aber auch nur eine teilweise Ableitung durch diesen zweiten Luftweg möglich, wobei dann über einen dritten Luftweg die entsprechende abgeleitete Luftmenge wieder durch Frischluft bzw. Außenluft ergänzt werden kann. Der nicht abgeleitete Abluftmengenstrom strömt als Umluft durch den Umluft- oder Bypass-Kanal und vermischt sich mit der einströmenden Frisch- oder Außenluft zum gesamten Zufuftmengenstrom, der durch einen vierten Luftweg seiner Verwendung zugeführt wird.

Ein derartiges Luftmischsystem kann besonders günstig in kleineren Lüftungsgeräten eingesetzt werden, da hierfür nur ein geringer Aufwand anfällt. Besonders im Rahmen der Ener­ gieeinsparung bietet dieses System viele Vorteile, da sehr schnell die Zufuhr von kalter Außen- oder Frischluft völlig unterbunden und auf den sparsameren Umluftbetrieb umgeschal­ tet werden kann. Dies ist auch bei eventuellen Verunreini­ gungen der Außenluft besonders vorteilhaft, da das Umluft­ system dann nach außen hin völlig abgekapselt werden kann.

Mit Vorteil wird außerdem die Temperatureinstellung der Heiz­ luft durch die im wesentlichen verlustlose Stromteilung des zur Erwärmung in den Warmlufterzeuger eingeleiteten Luftmengen­ stromes erreicht. Hierdurch wird die Verwendung von nachtei­ ligen Luft-Jalousieklappen als Luftregelungsorgane vermieden, wobei durch die Teilung und Wiedervermischung eines erwärmten mit einem unerwärmten Teilstrom eine mengenstromunabhängig exakte Temperaturregelung erreicht wird. Sehr überraschend ergibt sich hierdurch ein unkompliziertes Regelungsverfahren mit einem sehr exakten und im wesentlichen linearen Regelver­ halten.

Die hierbei sich ergebenden Strömungswiderstände sind nahe­ zu vernachlässigbar gering, die Entstehung von Turbulenzen mit Strömungsgeräuschen ist infolge Fehlens von Drossel­ spalten ebenfalls vermieden, und durch genaue gleitende Mischung der beiden geteilten Luftmengenströme wird eine minutiös-genaue Einhaltung der vorgegebenen Heizungsluft­ temperatur unbeschadet der Gesamtstrommenge sichergestellt.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfin­ dung erfolgt die Aufteilung des Luftstromes in Teilströme in der Weise, daß einer linearen Verringerung des an der Wandung des Warmwasserspeichers entlanggeführten einen Teilstromes eine im wesentlichen lineare Vergrößerung des im Bypass an der Wandung des Warmwasserspeichers vorbeigeführten anderen Teilstromes entspricht. Hierdurch ergibt sich ein sehr gutes Regelverhalten über den gesamten möglichen Regelungsbereich.

Weil somit das Verfahren und das Luftheizungssystem nach der Erfindung überraschend einfach und vorteilhaft in der Funktion sind, kann von der idealen Lösung der gestellten Aufgabe gesprochen werden.

Durch die stetige Be- und Entlüftung aller Räume werden Feuchtigkeitsschäden am Gebäude vermieden. Außerdem ist eine ständige Lufterneuerung in allen Räumen gewährleistet, wodurch die Raumluftqualität und somit die Behaglichkeit und das Wohlbefinden der Menschen wesentlich verbessert werden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen als Warmlufterzeu­ ger ausgebildeten Warmwasserspeicher eines Luftheizungssystems,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Warmlufterzeuger im Bereich der Regelungseinrichtung gemäß Schnitt­ linie II-II von Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Warmlufterzeuger gemäß Schnittlinie III-III von Fig. 1,

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Warmlufterzeuger,

Fig. 5a bis 5c unterschiedliche Regelstellungen des Luftleit­ organes zur verlustlosen Mischung der Luftmen­ genströme bei einem solchen Warmlufterzeuger in gegenüber Fig. 1 vergrößerten Teildarstellungen,

Fig. 6 einen Schnitt durch eine als Luftmischkammer ausgebildeten Mischvorrichtung mit Abluftsammler, Fortluftleitung, Außenluft- oder Rückluftleitung und Zuluftleitung,

Fig. 6a einen an diese Mischvorrichtung anbaubaren Block mit Luftfilter, Wärmetauscher und Ventilator,

Fig. 7 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf das Luftleitorgan der Mischvorrichtung von Fig. 6 in Richtung der Schnittlinie VII-VII von Fig. 6 mit teilweise geschnittenem Strömungskanal,

Fig. 8a bis 8c verschiedene Stellungen des Luftleitorganes ge­ mäß Fig. 6 und 7 mit unterschiedlicher Unter­ teilung von Luftmengenströmen, während in

Fig. 9 ein Längsschnitt durch einen als Warmlufterzeuger ausgebildeten Warmwasserspeicher des Luftheizungssystems in Form einer Geräte-Kompakteinheit für Einfamilienhäuser oder dergleichen gezeigt ist und

Fig. 10 eine Draufsicht und einen teilweisen Querschnitt durch eine solche Geräte-Kompakteinheit gemäß Schnittlinie X-X von Fig. 9 zeigt.

Hauptbestandteil aller Ausführungsbeispiele ist eine Vor­ richtung zum Mischen von Luft, die insbesondere für Systeme zum Belüften, Beheizen und/oder Klimatisieren von Räumen in Gebäuden geeignet ist. Diese Vorrichtung ist als Misch­ kammer-System ausgebildet mit einstellbaren und/oder regel­ baren Abluft-, Fortluft-, Außenluft- bzw. Rückluft- und Zu­ luftanschlüssen, die an den Seiten eines Mischkammergehäu­ ses angeordnet sind.

Wie in der Zeichnung, insbesondere in Fig. 8a bis 8c, im einzelnen zu erkennen ist, ist bei dieser Vorrichtung in dem Mischkammergehäuse 55 zwischen dem Abluftanschluß 50 und/oder dem Fortluftanschluß 51 einerseits und dem Außen- oder Rückluftanschluß 52 und/oder dem Zuluftanschluß 53 anderer­ seits ein nach Art eines Mehrwegeventils quer zur durchströ­ menden Luft linear hin- und herbewegbarer Schieber 36 abge­ dichtet geführt. Dieser Schieber 36 ist als Luftleitorgan ausgebildet und in einem den Abluftanschluß 50 und den Zu­ luftanschluß 53 verbindenden Umluft- oder Bypass-Kanal 54 zwischen zwei Endstellungen derart seitlich abgedichtet geführt, daß er in einer Endstellung (Fig. 8a) den Umluft- oder Bypass-Kanal 54 vollständig sperrt und die Verbindung zwischen Abluftanschluß 50 und Fortluftanschluß 51 sowie zwi­ schen Außen- oder Rückluftanschluß 52 und Zuluftanschluß 53 freigibt, während er in Zwischenstellungen (Fig. 8b) den Umluft- oder Bypass-Kanal 54 mehr oder weniger freigibt und die Verbindungen zwischen Abluftanschluß 50 und Fortluftan­ schluß 51 einerseits bzw. Außen- oder Rückluftanschluß 52 und Zuluftanschluß 53 andererseits zunehmend sperrt, bis die Fortluft- und Außen- oder Rückluftanschlüsse 51, 52 vollständig gesperrt sind und der Umluft- oder Bypass-Kanal 54 die alleinige Verbindung zwischen Abluftanschluß 50 und Zuluftanschluß 53 darstellt (Fig. 8c).

Wie insbesondere in Fig. 6 und 7 in Verbindung mit den in Fig. 8a bis 8c gezeigten Ausführungsbeispielen zu erkennen ist, ist der Schieber 36 im Umluft- oder Bypasskanal 54 an den seitlichen Wänden 19, 20 des Mischkammergehäuses 55 mit­ tels einer Anordnung von leichtgängigen reibungsarmen Lippen- oder Profildichtungen 21, 22 abgedichtet geführt. Dies gilt selbstverständlich in gleicher Weise auch für die in Fig. 1 bis 5c ebenso wie für die in Fig. 9 und 10 gezeigten weiteren Ausführungsbeispiele.

Ebenso kann der Schieber 36 an den Seitenwänden 19, 20 des Mischkammergehäuses 55, an denen er abdichtend anliegt, aber auch durch eine Anordnung mit Feder 23 und Nut 24 abgedichtet geführt sein (Fig. 7).

Bei allen gezeigten Ausführungsbeispielen zeichnet sich der Schieber 36 durch zwei beiderseits einer in Stellrichtung 37 a in Fig. 6 liegenden Mittelebene x-x angeordnete, vorzugsweise spiegelsymmetrisch konkav gewölbte Leitflächen 45, 46 aus, die in Form von Zungen in Richtung des Umluft- oder Bypasska­ nals 54 zu dem Abluftanschluß 50 und zu dem Zuluftanschluß 53 hin auslaufen und eine solche Länge haben, daß sie bei völli­ ger Freigabe des Umluft- oder Bypasskanals 54 an den Kanal­ wandungen anliegen und die Abzweige zu dem Fortluftanschluß 51 und dem Außen- oder Rückluftanschluß 52 sperren.

Bei einer solchen Vorrichtung sind der Abluftanschluß 50 und der Zuluftanschluß 53 an den beiden Enden eines gestreckten Umluft- oder Bypass-Kanals 54 angeordnet, und der Fortluftan­ schluß 51 sowie der Außen- oder Rückluftanschluß 52 lie­ gen an dem Mischkammergehäuse 55 seitlich davon.

Nach diesen allgemeineren Ausführungen sei auf die in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiele der Reihe nach näher eingegangen.

Das in Fig. 1 dargestellte Hauptelement eines Luftheizungs­ systems weist einen als Warmlufterzeuger 1 ausgebildeten Warmwasserspeicher 1 a mit Gebläse oder Ventilator 2 auf. Dieser besitzt zwischen einer Lufteintrittsöffnung 41 und einer Luftaustrittsöffnung 42 Wärmetauscherkanäle 4, 5 im Ringraum zwischen der Wandung 11 des Warmwasserspeichers 1 a und einer Ummantelung 40.

Als Mittel zum Mischen von in Richtung des Pfeiles 43 in Fig. 1 dem Wärmetauscherkanal 4 entströmender warmer Luft mit unerwärmter, durch die Lufteintrittsöffnung 41 vom Gebläse 2 angesaugter unerwärmter Luft 41 a ist im oberen Bereich 39 des Warmlufterzeugers 1 ein im Querschnitt rechteckiger Kanal 44 für die hindurchströmende Luft vorgesehen, der durch die Ausnehmung 3 mit den Wärmetauscherkanälen 4 5 um den Warm­ wasserspeicher 1 a in Verbindung steht. Im Kanal 44 ist im Be­ reich der Ausnehmung 3 ein auf- und abbewegbares Luftleitor­ gan 6 angeordnet. Dieses ist als Schieber im Zusammenwirken mit dem Kanal 44 und der Ausnehmung 3 so ausgebildet und be­ tätigbar, daß es je eine Einströmöffnung 7 und eine Ausström­ öffnung 8 mit veränderlichen Querschnitten zu den Wärmetau­ scherkanälen 4, 5 hin sowie einen diese mit veränderlichem Querschnitt überbrückenden Bypass 35 freigibt.

Der Warmwasserspeicher 1 a weist wenigstens zwei zwischen Wandung 11 und Ummantelung 40 mit halbkreisförmigen Quer­ schnitten ausgebildete, ringförmige, parallel zur Längsachse y-y des Warmlufterzeugers 1 verlaufende, durch vertikale Wan­ delemente 9, 10 gegeneinander abgeschottete Wärmetauscherka­ näle 4, 5 auf, von denen der eine Wärmetauscherkanal 4 mit der Einströmöffnung 7 und der andere Wärmetauscherkanal 5 mit der Ausströmöffnung 8 in Verbindung steht.

Wie die Zusammenschau von Fig. 1 und 3 sowie Fig. 5a bis 5c zeigt, ist als Einstellmittel für eine geradlinige Verschie­ bung des Luftleitorgans 6 in Richtung der Längsachse y-y eine Stellspindel 12 mit einem Stellmotor 13 vorgesehen. Das Luft­ leitorgan 6 weist zwei zu einer in Stellrichtung 37 a liegen­ den Mittelebene x-x angeordnete, nach entgegengesetzten Sei­ ten vorzugsweise spiegelsymmetrisch konkav gewölbte Leitflä­ chen 45, 46 auf, die in Form von Zungen in Richtung auf die Ausnehmung 3 parallel zueinander auslaufen und als vertikal endende Leitflächenbereiche ausgebildet sind.

Durch die strömungsgünstige Ausgestaltung ist das Luftleitor­ gan 6 in der Lage, entsprehend der Darstellung von Fig. 5a bis 5c eine im wesentlichen verlustlose Stromteilung der Luftmengenströme 33 und 34 zu bewirken. Dabei zeigt Fig. 5a das Luftleitorgan 6 in der untersten Stellung, in der es die Ausnehmung 3 und somit auch die Einströmöffnung 7 und die Ausströmöffnung 8 vollständig schließt und den Bypasskanal 35 vollständig öffnet. In dieser Stellung ist das Luftheizungs­ system neutralisiert, so daß nur unerwärmte Luft zwecks Lüf­ tung umgewälzt wird.

In der Mittelstellung von Fig. 5b wird der ankommende Luft­ mengenstrom 33 etwa hälftig geteilt. Ein Luftmengenstrom 34 wird abgezweigt und durch die Wärmetauscherkanäle 4, 5 des Warm­ wasserspeichers 1 a geleitet, um durch die Ausströmöffnung 8 mit der durch den Bypasskanal 35 geführten anderen unerwärm­ ten Teilmenge wieder vereinigt und zum gemeinsamen Heizluft­ strom 47 aufbereitet zu werden.

In der oberen Stellung von Fig. 5c schließt das Luft­ leitorgan 6 den Bypasskanal 35 vollständig ab und lenkt den ankommenden Luftmengenstrom 33 vollständig zur Erwärmung durch die Wärmetauscherkanäle 4, 5 des Warmwasserspeichers 1 a, so daß an der Luftaustrittsöffnung 42 nur vollständig erwärmte Umluft 42 a austritt.

Es ist aus dieser Darstellung besonders deutlich ersicht­ lich, daß die einzelnen Leitungszustände der Luftströme durch die sinnvolle Ausgestaltung und Einstellung des Luftleitorganes 6 nahezu verlustlos hergestellt werden können. Dabei ist die hierfür erforderliche Einrichtung überraschend einfach ausgebildet und auf ein einziges be­ wegliches Organ, nämlich das als Schieber ausgebildete Luftleitorgan 6, beschränkt, das von dem ankommenden Luftstrom je nach Stellung eine Teilmenge abschöpft und anschließend mit der unerwärmten Teilmenge wieder vereinigt und somit eine Vielzahl von lamellenartigen Drosselelementen bei den bekannten Regel- und Mischeinrichtungen ersetzt.

Das Luftleitorgan 6 weist im Bereich der Mittelebene x-x einen nach unten zu offenen Führungsschlitz (Fig. 5a bis 5c) 14 auf, in dem eine auf den Warmwasserspeicher 1 a aufgesetzte vertikale, mit der Mittelebene x-x zusammenfallende Trennwand 15 als Führungsorgan eingreift. Die Trennwand 15 ist an die die Wärmetauscherkanäle 4, 5 trennenden Wandelemente 9, 10 angeschlossen und unterteilt den Raum 16 unterhalb des Luft­ leitorganes 6 in zwei getrennte Räume 17 und 18.

Wie Fig. 5a bis 5c weiterhin zeigen, ist das Luftleitorgan 6 gegenüber den Seitenwänden 19, 20 des Kanals 44 (Fig. 7) mit­ tels einer Anordnung von leichtbeweglichen, reibungsarmen Lippen- oder Profildichtungen 21, 22 abgedichtet geführt. Auch kann das Luftleitorgan 6 in den Seitenwänden 19, 20, an die es abdichtend anschließt, durch eine Ausbildung mit Feder 23 und Nut 24 geführt sein. Andere Führungen, beispielsweise durch Führungsstangen 48, sind ebenfalls möglich.

Bei dieser Version handelt es sich um eine Geräteeinheit zur Warmwasserbereitung, Raumheizung durch Warmluft (Niedertemperatur-System) bei gleichzeitiger kontrollierter Wohnungslüftung - Entlüftung von Bad, Küche und WC - durch Abführung der mit Schadstoffen (Gerüchen, Feuchtigkeit und dergleichen) belasteten Luftmengen als Fortluft ins Freie sinnvollerweise über Dach.

Die abgeführte Fortluftmenge wird im Gegenzug durch sauer­ stoffreiche Frischluft von dieser Geräteeinheit angesaugt und mit einem Umluftanteil vermischt den Räumen zugeführt.

Die Förderung der Fortluft und der Frischluft für die einzelnen Wohneinheiten erfolgt über ein oder mehrere zentral angeordnete Lüftungsgeräte, indem durch einen Kreuzstrom-Wärmetauscher bis zu 70% des Wärmeinhaltes aus der Fortluft auf die Frischluft übertragen wird.

Wie in Fig. 6, 6a und 7 gezeigt ist, kann bei einer anderen Ausgestaltung des Luftheizungssystems eine gesonderte Luft­ mischvorrichtung 31 mit einem eine Abluftleitung 25 aufwei­ senden Fortluftleitung 26 und mit einer Außen- oder Rückluft­ leitung 27 mit einer weiteren Geräteeinheit 49 kombiniert sein, die einen Luftfilter 29 a, einen Wärmetauscher 29 b und ein Gebläse 29 c mit Zuluftstutzen 56 enthält. Der Wärmetau­ scher 29 b kann ein Kreuzstrom-Wärmetauscher in Plattenausfüh­ rung sein. Stromabwärts vom Wärmetauscher 29 b ist das Gebläse 29 c angeordnet, das den aufbereiteten erwärmten Luftstrom zur Raumbeheizung wegführt.

Bei einer Luftführung mit Wärmerückgewinnung aus der Fort­ luft muß eine etwa gleiche Luftmenge durch saubere Außenluft ersetzt werden. Im Sommer ist eine Wärmerück­ gewinnung aus der Fortluft zumeist unerwünscht. Aus diesem Grund bedarf es einer Umlenkung der Außenluft zur Umgehung des Wärmetauschers 29 b durch einen Luftbypass. Dabei sollten die Luftmengen der Fort- und Außenluft einer Luftwechselzahl von 1 entsprechen, wobei das gesamte zu beheizende Luftvolu­ men stündlich einmal ausgetauscht wird.

Wie Fig. 6 zeigt, sind die Abluftleitung 25, die Fortluftlei­ tung 26, die Außen-oder Rückluftleitung 27 und die Zuluft­ leitung 28 in einem gemeinsamen Gehäuse 32 zusammengefaßt, das dem Mischkammergehäuse 55 von Fig. 8a bis Fig. 8c ent­ spricht. Darin ist zur Steuerung der Luftmengenströme 60, 61, 62 sowie des Umluftstromes 64 im Bypass ein als Luftleitorgan ausgebildeter hin- und herbewegbarer Schieber 36 mit Stell­ spindel 37 und Stellmotor 38 angeordnet.

Auf diese Anordnung treffen alle Vorteile und Stellmöglich­ keiten zu, wie sie anhand von Fig. 5a bis 5c vorstehend beschrieben worden sind. Bezogen auf die Einbausituation zwischen der Fortluftleitung 26 und der Außen- oder Rück­ luftleitung 27 zeigen Fig. 8a bis 8c die unterschiedlichen Stell- und Luftleitmöglichkeiten.

In der untersten Stellung des Schiebers 36 gemäß Fig. 8a ist der Umluft- oder Bypass-Kanal 54 vollständig geschlossen, und die Strömungswege für den Fortluftstrom 61 und den Außenluftstrom 62 sind vollständig geöffnet.

In der Mittelstellung des Schiebers 36 gemäß Fig. 8b wird vom Abluftstrom 60 ein Teilstrom als Fortluftstrom 61 abgezweigt und ein Teilstrom als Umluftstrom 64 im Bypass durchgeleitet. Ferner ist der Strömungsweg für den Außen­ luftstrom 62 teilweise geöffnet, so daß ebensoviel Außenluft in das System einströmen kann, wie Fortluft dem System entströmt.

In der obersten Stellung des Schiebers 36 gemäß Fig. 8c sind die Strömungswege für Fortluft und Außenluft voll­ ständig geschlossen, so daß der gesamte Luftmengenstrom 60 im Umluft- oder Bypass-Kanal 54 durchgeleitet wird.

Wie auch diese Darstellung zeigt, ist das Luftleitorgan bzw. der Schieber 36 entsprechend dem ähnlich ausgestalteten Luftleitorgan 6 von Fig. 1 bis 5c ein optimales Mittel der Luftmengenstromregulierung. Die hiermit einstellbaren Zustandsänderungen der einzelnen Luft­ mengenströme bzw. Teilströme erfolgen exakt, geräuschlos und in den Extremstellungen mit zuverlässiger Abdichtung der ab­ gesperrten Kanalteile.

Das in Fig. 9 und 10 gezeigte weitere Ausführungsbeispiel ist insbesondere für Einfamilienhäuser geeignet. Diese Geräte-Version ist als eine in sich geschlossene Kompakt­ einheit konzipiert und besteht aus folgenden Komponenten, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 bis 4 gekennzeichnet sind.

Ein Warmwasserspeicher 1 a (hier mit gasbefeuerter Brenn­ kammer), eine Luftstrom-Verteileinrichtung mit dem über einen Stellmotor 13 angetriebenen Luftleitorgan 6, Umluft-Kanalan­ schlußstutzen 71, Außenluft-Anschlußstutzen 72 und Fort­ luft-Kanalanschluß-Stutzen 73, ein Kreuzstrom-Platten-Wärme­ tauscher 74 mit Bypass-Klappe zur Außenluft-Umgehung des Kreuzstrom-Wärmetauschers 74 (Sommerbetrieb), ein Fortluft- Sammelraum mit Kondensatwanne 75 unterhalb des Kreuzstrom- Wärmetauschers 74 sowie eine Abgas-Einführung von der Gas­ feuerung in den Fortluft-Sammelraum, wodurch bei diesem Aus­ führungsbeispiel der Schornstein-Anschluß entfällt und der latente Wärmeinhalt der Abgase neben der temperaturmäßigen Abkühlung weitestgehend nutzbar gemacht wird.

Vor dem Fortluft-Eintritt am Kreuzstrom-Wärmetauscher 74 ist ein Luftschmutzfilter 76 angeordnet. Neben dem Kreuz­ strom-Wärmetauscher 74 befindet sich ein Umluft- und Außen­ luft-Sammelschacht. Es schließt sich ein Luftfilter der Güteklasse B2 an, und danach ist ein drehzahlregelbarer Radial-Ventilator 77 angeordnet, der die vermischte Außenluft und Umluft ansaugt und als Zuluft zur weiteren Aufbereitung in den Heizteil der Vorrichtung einbringt.

Am Zuluftstutzen 78 dieser Geräte wird ein Zuluft- Verteilersystem mit Einzelleitungen zu jedem zu versorgen­ den Raum montiert. Hiermit wird die Zuluft bei Etagenwoh­ nungen direkt über Luftauslässe dem Raum zugeführt.

Bei dieser Vorrichtung erfolgt die Aufteilung des Luft­ mengenstromes 33 im Unterschied zu den Ausführungsbeispielen von Fig. 1 bis 5 an der Unterseite des Warmwasserspeichers 1 a derart, daß der zu erwärmende Luftmengenstrom 34 zunächst am Warmwasserspeicher 1 a bis zu dessen höchster Stelle aufwärts geführt wird, nach einer Erwärmung am Warmwasserspeicher 1 a abwärtsströmt und anschließend der nicht erwärmten Teilmenge im Bypasskanal 35 wieder zugemischt wird.

Bei Einfamilienhäusern erfolgt die Luftverteilung über ein Bodenverteilersystem im Raum selbst (Hohlboden unter dem Estrich) bis zu einem vor den Fenstern angeordneten Zuluft- Bodengitterband. Mit dieser Art der Wärmezuführung wird eine milde und sehr behagliche Fußbodenerwärmung erzielt.

Jeder einzelne Zuluftkanal wird über einen Raumthermostaten geregelt. Der Raumthermostat schließt bei Erreichen der ein­ gestellten Raumtemperatur im Zuluftkanal einen Luftmengen­ schieber bis zu etwa einem Drittel. Der offenbleibende Quer­ schnitt im Kanalschieberbereich ermöglicht eine kontinuier­ liche Zuluftversorgung ohne Raumtemperatur-Erhöhung.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Mischen von Luft, insbesondere für Systeme zum Belüften, Beheizen und/oder Klimatisieren von Räumen in Gebäuden, mit einstell- oder regelbaren Luftanschlüssen, die an den Seiten eines Mischkammerge­ häuses angeordnet sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in dem Mischkammergehäuse (55) zwischen Abluftanschluß (50) und/oder einem Fort­ luftanschluß (51) einerseits und einem Außen- oder Rück­ luftanschluß (52) und/der einem Zuluftanschluß (53) an­ dererseits ein nach Art eines Mehrwegeventils quer zur durchströmenden Luft linear hin- und herbewegbarer Schieber (36), der als Luftleitorgan ausgebildet ist, in einem den Abluftanschluß (50) und den Zuluftanschluß (53) verbindenden Umluft- oder Bypasskanal (54) zwischen zwei Endstellungen derart seitlich abgedichtet geführt ist, daß er in einer Endstellung den Umluft- oder Bypass-Ka­ nal (54) vollständig sperrt und die Verbindung zwischen Abluftanschluß (50) und Fortluftanschluß (51) sowie zwi­ schen Außen- oder Rückluftanschluß (52) und Zuluftan­ schluß (53) freigibt, während er in Zwischenstellungen den Querschnitt des Umluft- oder Bypass-Kanals (54) mehr oder weniger freigibt und die Verbindungen zwischen Ab­ luftanschluß (50) und Fortluftanschluß (51) einerseits und zwischen Außen- oder Rückluftanschluß (52) und Zu­ luftanschluß (53) andererseits zunehmend sperrt, bis die Fortluft- und Außen- oder Rückluftanschlüsse (51, 52) vollständig gesperrt sind und der Umluft- oder Bypass- Kanal (54) die alleinige Verbindung zwischen Abluftan­ schluß (50) und Zuluftanschluß (53) darstellt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Schieber (36) im Um­ luft- oder Bypass-Kanal (54) an den seitlichen Wänden (19, 20) des Mischkammergehäuses (55) mittels einer An­ ordnung von leichtgängigen, reibungsarmen Lippen- oder Profildichtungen (21, 22) abgedichtet geführt ist (Fig. 7).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (36) an den Seitenwänden (19, 20) des Mischkammergehäuses (55), an denen er abdichtend anliegt, durch eine Anordnung mit Feder (23) und Nut (24) geführt ist (Fig. 7).

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Abluftanschluß (50) und der Zuluftanschluß (53) an den beiden Enden eines gestreckten Umluft- oder Bypass- Kanals (54) angeordnet sind und der Fortluftanschluß (51) sowie der Außenluft- oder Rückluftanschluß (52) seitlich davon liegen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schieber (36) zwei beiderseits einer in Stellrichtung (37 a) liegenden Mittelebene (x-x) angeordnete, nach entgegengesetzten Seiten vor­ zugsweise spiegelsymmetrisch konkav gewölbte Leitflächen (45, 46) aufweist, die in Form von Zungen in Richtung des Umluft- oder Bypass-Kanals (54) zu dem Abluftan­ schluß (50) und zu dem Zuluftanschluß (53) hin auslaufen und eine solche Länge haben, daß sie bei völliger Frei­ gabe des Umluft- oder Bypass-Kanals (54) an den Kanal­ wandungen anliegen und die Abzweige zu dem Fortluftan­ schluß (51) und dem Außen- oder Rückluftanschluß (52) sperren (Fig. 8c).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß als Ein­ stellmittel für den Schieber (36) eine Stellspindel (12) mit einem Stellmotor (13) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 zur Verwendung bei Luftheizungssystemen mit einem als Warmlufterzeuger ausgebildeten Warmwasserspeicher mit Gebläse, wobei der Warmwasserspeicher zwischen einer Lufteintrittsöffnung und einer Warmluftaustrittsöffnung Wärmetauscherkanäle zwischen Wandung und Ummantelung aufweist und Mittel zum Mischen der erwärmten Luft mit unerwärmter Luft vorgesehen und mit Einstell- bzw. Rege­ lungsmitteln zusammenwirkend ausgebildet sind, da­ durch gekennzeichnet, daß vor dem Warmwasserspeicher (1 a) ein Kanal (44) für die hindurch­ strömende Luft vorgesehen ist, der durch eine Ausnehmung (3) mit Wärmetauscherkanälen (4, 5) zwischen Wandung (11) und Ummantelung (40) des Warmwasserspeichers (1 a) in Verbindung steht, und daß im Kanal (44) ein im Be­ reich der Ausnehmung (3) quer zur durchströmenden Luft hin- und herbewegbares Luftleitorgan (6) in Form des Schiebers (36) angeordnet ist, das im Zusammenwirken mit dem Kanal (44) und der Ausnehmung (3) so angeordnet und ausgebildet ist, daß es bei seiner Bewegung je eine Ein­ strömöffnung (7) und eine Ausströmöffnung (8) mit verän­ derlichen Querschnitten zu den Wärmetauscherkanälen (4, 5) hin sowie einen diesen mit veränderlichem Querschnitt überbrückenden Bypass (35) freigibt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Luftleitorgan (6) oder der Schieber (36) einen in Richtung der Längsachse (y-y) des Warmwasserspeichers (1 a) offenen Führungsschlitz (14) aufweist, in den eine am Warmwasserspeicher (1 a) sitzende, mit der Mittelebene (x-x) des Luftleitorgans (6) zusammenfallende Trennwand (15) als Führungsorgan eingreift.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Trennwand (15) an die die Wärmetauscherkanäle (4, 5) trennenden Wandelemente (9, 10) angeschlossen ist und den Raum (16) vom Warmwas­ serspeicher (1 a) bis zum Luftleitorgan (6) oder Schieber (36) in zwei getrennte Räume (17, 18) unterteilt.