DE4004519C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft kombinierte Zuluft- und Abluftgeräte für Lüftungs- und/oder Klimaanlagen, mit den in den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 bzw. 22 angegebenen Merkmalen. Derartige Geräte sind z. B. aus dem Taschenbuch für Heizung + Klimatechnik von Recknagel, Sprenger, Hönmann, Springer-Verlag 1986/87, S. 892-894 und S. 1175-1186 bekannt.

Bild 329-17 dieser Literaturstelle mit dem zugehörigen Text offenbart dabei eine Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination für Lüftungs- und/oder Klimaanlagen, bestehend

• - aus einem der Zuluftförderung dienenden ersten Ventilator Z und einem der Abluftförderung dienenden zweiten Ventilator A,
• - aus zwei Kammern (einer oberen Kammer und einer unteren Kammer), von denen die eine (obere) Kammer als Trennkammer für den Abluft-Volumenstrom in einen Umluft-Volumenstrom und einen Fortluft-Volumenstrom wirksam ist, während die andere (untere) Kammer eine Mischkammer M für den Umluft-Volumenstrom und einen Außenluft-Volumenstrom bildet, und
• - aus einer Kältemaschine, deren Kondensator im Fortluft-Volumenstrom liegt und deren Direktverdampfer im Zuluft-Volumenstrom angeordnet ist (Abbildungen 342-17, 342-20, 342-40 und 342-43),

wobei der Ablufteintritt in die (obere) Trennkammer, der Außenlufteintritt in die (untere) Mischkammer M sowie die Umluftzufuhr aus der Trennkammer in die Mischkammer M jeweils durch steuerbare Klappen regelbar ist. Hierbei können nach Seite 893, Abs. 4 der Literaturstelle zur Regelung und Steuerung auch Mikrocomputer eingesetzt werden.

Nach Bild 329-1 der Literaturstelle gehört aber auch schon eine Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination für Lüftungs- und/oder Klimaanlagen zum Stand der Technik, welche sich von derjenigen mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen dadurch unterscheidet, daß anstelle der Kältemaschine mit Kondensator und Verdampfer ein Wasserkühler zum Anschluß an eine zentrale Kälteanlage benutzt wird, der im Zuluft-Volumenstrom angeordnet ist (Seite 893, Abs. 2 der Literaturstelle).

Eine Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination der letztgenannten Bauart, bei welcher also ein Wasserkühler zum Anschluß an eine zentrale Kälteanlage verwendet wird, der im Zuluft-Volumenstrom angeordnet ist, gehört aber auch schon zum Stand der Technik durch die DE-OS 36 27 264, Fig. 2, und die US-PS 42 53 153, Fig. 1.

Durch die US-PS 47 05 457 ist schließlich noch ein Luftkonditionierungssystem für ein Gebäude bekanntgeworden, das mit zwei Ventilatoren, nämlich einem Zuluftventilator und einem Abluftventilator, arbeitet, die zum Zwecke der Volumenstromänderung in ihrer Drehzahl geregelt werden können.

Die klassischen Zuluft- und Abluftgeräte-Kombinationen sind mit einer kombinierten Misch- und Fortluftkammer ausgestat­ tet, die zwischen einem Abluftventilator und einem Zuluft­ ventilator angeordnet ist. Der Abluft-Volumenstrom wird dabei in der Fortluftkammer durch zwei Klappen in einen Fortluft-Volumenstrom und einen Umluft-Volumenstrom ge­ trennt, während der Zuluft-Volumenstrom in der Mischkammer aus einem Außenluft-Volumenstrom und einem Umluft-Volumen­ strom gemischt wird. Das Zuluftgerät und das Abluftgerät sind dabei so miteinander kombiniert, daß für die Umluft nur eine gemeinsame Klappe benötigt wird.

Da im allgemeinen der Fortluft-Volumenstrom gleich dem Außenluft-Volumenstrom sein soll, sind die Fortluftklappe und die Außenluftklappe zueinander parallel verstellbar angeordnet, während die Umluftklappe gegenläufig hierzu bewegt wird.

Der Druckabfall über die Umluftklappe ist dabei im Mischbe­ trieb gleich der Summe der Druckverluste im Außenluft- und im Fortluftkanal. Bei Forderung einer von der Mischklappen­ stellung weitgehend unabhängigen Förderleistung von Abluft- und Zuluftventilator muß die Umluftklappe daher entweder mit einem zusätzlichen Druckausgleichsgitter versehen werden, oder aber ihr Durchtrittsquerschnitt wird gegenüber der Fortluft- und der Außenluftklappe entsprechend kleiner be­ messen. Volumenstrom-Differenzen bleiben dabei jedoch im Mischbetrieb durch die nichtlinearen Druckcharakteristiken der Klappen - die vom Druckverlustbeiwert in Abhängigkeit vom Schließwinkel bestimmt sind - unvermeidbar.

Bekannt ist es auch, die Fortluftkammer saugseitig zum Ab­ luftventilator anzuordnen. Der Abluftventilator fördert dann jedoch nur Fortluft. Er wird durch die mit der Außenluft­ klappe des Zuluftgerätes gleichlaufende Fortluftklappe - wenn Fortluft-Volumenstrom und Außenluft-Volumenstrom gleich sind - jedoch so stark gedrosselt, daß der Ventilator bei geringem Außenluftbedarf - z.B. bei freier Kühlung und tie­ fen Außentemperaturen - in den instabilen Bereich seiner Kennlinie - links vom Optimum gelangt, so daß er mit schlechtem Wirkungsgrad läuft, nämlich pumpt.

Zur Beseitigung dieser Unzulänglichkeit hat man im Abluft­ gerät auch schon eine zusätzliche Außenluftklappe angeord­ net, die gegenläufig zur Fortluftklappe bewegt wird, aber gleichlaufend mit der Umluftklappe arbeitet. Der Abluftven­ tilator fördert dann eine Mischung aus Fortluft und Außen­ luft, wobei der durch die zweite Außenluftklappe zugeführte Außenluftanteil vom Ventilator ohne praktischen Nutzeffekt, nämlich unmittelbar vom Außenluftkanal in den Fortluftkanal gefördert wird. Der Ventilator bleibt in diesem Falle jedoch durch die "Bypaßluft" auf seinem Betriebspunkt, also im stabilen Bereich des Kennfeldes, wenn man von Volumenstrom­ schwankungen durch nichtlineare Klappencharakteristiken absieht; er arbeitet aber im Verhältnis zur geförderten Fortluft mit einem hohen Energiebedarf.

Diese bekannten Zuluft- und Abluftgeräte-Kombinationen wer­ den für eine Raumkühlung in der Regel so betrieben, daß sie mit einer konstanten Zulufttemperatur von bspw. 18°C arbei­ ten. Wenn in einem solchen Falle Außentemperaturen herr­ schen, die oberhalb der geforderten Zulufttemperatur liegen, kann dann verständlicherweise eine Kühlung allein durch Zufuhr von Außenluft nicht mehr gewährleistet werden. Des­ halb wird bei höheren Außenlufttemperaturen die Umluftklappe geschlossen - Fortluftklappe voll geöffnet - und die Kälte­ maschine zugeschaltet, deren Kondensator durch den Volumen­ strom des Abluftgerätes gekühlt wird. Reicht aber der Ab­ luft-Volumenstrom zur Kondensatorkühlung nicht mehr aus, dann kann durch zusätzliches Öffnen der zweiten Außenluft­ klappe, welche jetzt von der Fortluftklappe entkoppelt wer­ den muß, bei gleichzeitiger Polumschaltung des Antriebs­ motors für den Ventilator der Abluft-Volumenstrom erhöht werden. Dadurch sinkt jedoch der Druck im gemeinsamen Außen­ luftkanal ab, mit der Folge, daß der Zuluft-Volumenstrom absinkt, und daß der aus dem Raum geförderte Abluft-Volumen­ strom entsprechend stark ansteigt, sofern er nicht durch einen zusätzlichen Drosselvorgang mittels der Fortluftklappe abgefangen wird. Hierfür muß dann aber eine zusätzliche Regelung vorgesehen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination der eingangs beschriebenen Gattung zu schaffen, die gegenüber den vorbekannten Bauarten mit erheblich vermindertem Energiebedarf betrieben werden kann.

Diese Aufgabe wird bei gattungsgemäßen Geräte-Kombinationen erfindungsgemäß mit den in den Kennzeichen der Ansprüche 1 bzw. 22 angegebenen Merkmalen gelöst.

Dabei bleibt auch bei abnehmender Außenlufttemperatur - da der Fortluftanteil bis auf etwa 20% des erforderlichen Abluft­ stromes absinken kann und die Geräte-Kombination entspre­ chend zu 80% im Umluftbetrieb arbeitet - erfindungsgemäß der Fortluftventilator trotz reduziertem Volumenstrom immer im günstigsten Betriebsbereich.

Erfindungsgemäß ist nach Anspruch 2 vorgeschlagen, daß dem mit dem Drallregler ausgestatteten Fortluftventilator ein polumschaltbarer Antriebsmotor zugeordnet ist.

Nach Anspruch 3 kann erfindungsgemäß - statt einer Drallre­ gelung - ausschließlich eine Drehzahlregelung des Antriebs­ motors für den Fortluftventilator mittels eines Frequenzum­ formers vorgesehen werden.

Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn gemäß Anspruch 4 der Drallregler bzw. die Drallregler und/oder die Drehzahlregelung des Antriebsmotors erfindungs­ gemäß durch Differenzdruckmessung über einen Festwiderstand im Abluft-Volumenstrom steuerbar ist, welcher vor der Ver­ zweigung des Abluft-Volumenstroms in einen Umluft-Volumen­ strom und einen Fortluft-Volumenstrom liegen muß. Hierzu ist es zweckmäßig, die Umluft-Regelklappe in das Geräteinnere zu legen und die Druckmessung über die bei freier Kühlung offe­ ne Abluft-Regelklappe vorzunehmen, welche erfindungsgemäß nur zur Drosselung der Abluft bei zusätzlicher Kühlung des Kondensators durch Außenluft benötigt wird.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung wird nach An­ spruch 7 darin gesehen, daß die Umluft-Regelklappe hinter der Mischkammer angeordnet ist, wobei sie vorzugsweise in­ nerhalb der Mischkammer liegt. Dabei kann gemäß Anspruch 8 die Mischkammer von der Trennkammer durch eine schräge Wand abgeteilt sein, und die Trennkammer kann einen vom Abluftein­ tritt weg konvergierenden Spitzkanal bilden, welcher zu einer gleichmäßigen Zuströmung von Filter und Kondensator führt. Die an die schräge Wand als Gegenkathete anschließen­ de seitliche Trennkammer ist dabei nach Anspruch 8 so ge­ staltet, daß sie wenigstens nahezu auf ihrer ganzen Länge einen Fortluftdurchlaß bildet. Bewährt hat es sich dabei weiterhin, die Umluft-Regelklappen in der unteren Hälfte der schrägen Wand anzuordnen, so daß die in die Mischkammer einströmende warme Umluft unter der kalten Außenluft liegt, womit die Außenluft also die Umluft durchdringen muß, was wiederum zu einer guten Temperaturvergleichmäßigung führt.

Zur weiteren Verbesserung der Durchmischung können Außen­ luft-Regelklappen und/oder Umluft-Regelklappen erfindungs­ gemäß nach Anspruch 10 in der Mischkammer wenigstens annä­ hernd quer zur Anströmrichtung der Luft ausgerichtete, ver­ tikal angeordnete Lamellen sein, um die gegenseitige Durch­ dringung von Außenluft und Umluft durch die sich dann bil­ denden Teilvolumenströme zu begünstigen.

Gemäß Anspruch 11 wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß der Trennkammer zum Kondensator hin ein Fortluftfilter und der Mischkammer zur Kühlkammer bzw. zum Direktverdampfer der Kältemaschine hin ein Zuluftfilter nachgeordnet sind.

Anspruch 12 sieht des weiteren vor, daß mehrere, nämlich mindestens zwei Gruppen von Außenluft-Regelklappen vorgese­ hen und getrennt betätigbar sind, und daß diese Außenluft-Regel­ klappen in getrennten Außenluft-Einlässen von unter­ schiedlichen Durchlaßquerschnitten sitzen.

Bewährt hat es sich dabei auch, wenn gemäß Anspruch 13 der Außenluft-Einlaß mit dem kleineren Durchlaßquerschnitt an der Mischkammer vorbei unmittelbar auf den Kondensator der Kältemaschine geführt wird.

Bei freier Kühlung wird die gewünschte Zulufttemperatur durch Mischung zwischen Umluft und Außenluft erzielt. Die Klappen werden durch einen Zuluftthermostaten angesteuert.

Erfindungsgemäß ist dabei nach Anspruch 15 vorgesehen, daß Umluft-Regelklappe und Außenluft-Regelklappe zur Druckrege­ lung entkoppelbar sind, wobei gemäß Anspruch 16 die Umluft-Regel­ klappe temperaturabhängig ansteuerbar ist, während die Außenluft-Regelklappe druckabhängig ansteuerbar ist. Damit kann über eine Differenzdruckmessung im Zuluft-Volumenstrom auch die Zuluft konstant gehalten werden, unabhängig von wechselnden Kanaldrücken und Widerständen von Filtern und Klappen. Dies ist zur Sicherung der Schutz-Druckhaltung im Raum von besonderer Bedeutung. Die Differenzdruckmessung kann dabei zweckmäßigerweise über den Festwiderstand der offenen Zuluft-Regelklappe erfolgen, analog der Messung des Zuluft-Volumenstroms über die Abluft-Regelklappe.

Anstelle einer Druckregelung über die entkoppelte Außenluft- Regelklappe kann bei größeren Druckschwankungen im System auch der Zuluftventilator über einen Drallregler oder Fre­ quenzumformer geregelt werden. Dies führt zu einer weiteren Energieeinsparung. Ohne eine solche Druckregelung läuft der Zuluftventilator - gemäß Anspruch 6 - stets mit konstanter Drehzahl und ist dabei für ein größeres Fördervolumen ausge­ legt als der Fortluftventilator.

Mehrere, z.B. drei, Geräte-Baugruppen sind nach dem Erfin­ dungsvorschlag, nämlich gemäß Anspruch 17, in getrennten, aber hintereinander schaltbaren und/oder miteinander ver­ bindbaren Gehäusen untergebracht. Nach Anspruch 18 umfaßt dabei eine erste in einem Gehäuse zusammengefaßte Geräte- Baugruppe die Trennkammer, die Mischkammer und die Kältema­ schine mit der Kühlkammer; eine zweite in einem Gehäuse untergebrachte Geräte-Baugruppe wird vom Fortluftventilator und vom Zuluftventilator mit ihrer Saugkammer gebildet, während eine dritte in einem Gehäuse aufgenommene Geräte- Baugruppe aus einer Fortluftkammer, einem Schaltschrank und einer Zuluftkammer besteht.

In baulicher Hinsicht hat es sich dabei als besonders vor­ teilhaft erwiesen, wenn gemäß Anspruch 19 der Schaltschrank in der Fortluftkammer angeordnet ist und dabei einerseits an die Saugseite des Fortluftventilators sowie andererseits an die Zuluftkammer der Druckseite des Zuluftventilators angeschlossen ist.

Nach Anspruch 20 ist die Zuluftkammer in Durchströmrichtung durch ein Filter unterteilt, wobei der der Zuluft-Regelklap­ pe benachbarte Teil einen Reinluftabschnitt bildet. Dabei können nach Anspruch 21 - gedrosselte - Schlauchverbindungen zwischen dem Reinluftabschnitt der Zuluftkammer und dem Saugraum des Fortluftventilators bestehen, welche durch den Schaltschrank zu dessen Kühlung hindurchgeführt sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination sind noch in den Ansprüchen 23 bis 27 aufgezeigt.

Es hat sich herausgestellt, daß eine besonders zweckmäßige Weiterbildung einer Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination nach der Erfindung erreicht werden kann, die auf den Merk­ malen der Ansprüche 1 bis 11 in Verbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 14 basiert und dabei die Merkmale nach An­ spruch 28 nutzt. Diese liegen darin, daß mit ein und demsel­ ben Außenluft-Einlaß bzw. ein und derselben Außenluft-Regel­ klappe ein maximaler Außenluft-Volumenstrom in die Mischkam­ mer zuführbar ist, der sowohl den - normalen - Außenluftbe­ darf für die Zuluft als auch den - zusätzlichen - Außenluft­ bedarf für eine Kondensatorkühlung der Kältemaschine um­ faßt, daß die Abluft-Regelklappe zur Trennkammer und der bzw. die Drallregler zum Fortluftventilator für Unterdruck-Er­ zeugung in der Trennkammer einstellbar sowie der Antrieb des Fortluftventilators - durch Polumschaltung - auf Dreh­ zahlerhöhung schaltbar ist, und daß dabei die Umluft-Regel­ klappe mit Wirkrichtung aus der Mischkammer in die Trennkam­ mer einstellbar ist.

Durch diese Maßnahmen können die Druckverhältnisse in der Mischkammer und in der Trennkammer durch die Regelung so eingestellt werden, daß der Druck in der Trennkammer niedri­ ger wird als in der Mischkammer. Wenn dabei dann die Außen­ luft-Regelklappe und die Umluft-Regelklappe voll geöffnet werden, strömt der für eine Kondensatorkühlung erforderli­ che, zusätzliche Außenluftanteil aus der Mischkammer in die Trennkammer, d.h. die Strömungsrichtung durch die Umluft- Regelklappe wird gegenüber dem Betriebsfall der freien Küh­ lung (Außentemperaturen kleiner 18°C) umgekehrt. Diese Be­ triebsart der Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination hat den Vorteil, daß nicht nur der Zuluft-Vorfilter besser beauf­ schlagt wird, sondern es sinken darüber hinaus auch die Druckverluste innerhalb der Geräte-Kombination und somit der Energiebedarf für den Zuluftventilator.

Der für diesen Bertriebsfall erforderliche Unterdruck in der Trennkammer kann durch das Wechselspiel der erfindungsgemä­ ßen Anordnung von Abluft-Regelklappe und Drallregler belie­ big eingestellt werden. Durch stärkere Drosselung der Ab­ luft-Regelklappe und gleichzeitige Entdrosselung des Drall­ reglers läßt sich bei gleichbleibendem Abluftvolumen der Unterdruck vergrößern, während er umgekehrt durch Entdros­ selung der Abluft-Regelklappe und gleichzeitige stärkere Drosselung des Drallreglers verringert werden kann.

Nach Anspruch 29 hat es sich in einem solchen Betriebsfall als vorteilhaft erwiesen, wenn die Durchlaßquerschnitte von Außenluft-Regelklappe, Abluft-Regelklappe und Umluft-Regel­ klappe eine Dimensionierung erhalten, bei der im Öffnungs­ zustand die Summe der Druckverluste im Außenluftkanal zuzüg­ lich der Außenluft-Regelklappe etwa gleich der Summe der Druckverluste ist, die sich im Abluftkanal zuzüglich der Abluft-Regelklappe sowie zuzüglich der Umluft-Regelklappe einstellen.

Der in diesem Falle nur geringfügig ansteigende Energiebe­ darf für den Fortluftventilator bei Umkehr der Strömungs­ richtung durch die Umluft-Regelklappe erweist sich als un­ erheblich, weil in der Regel nur etwa elf Jahres-Betriebs­ stunden in einem Außentemperaturbereich größer 32°C gefahren werden müssen. Demgegenüber wirkt sich die durch die bessere Filterbeaufschlagung gegebene Senkung des Energiebedarfs für den Zuluftventilator während der übrigen Jahres-Betriebs­ stunden, also etwa 8760 Betriebsstunden, aus.

In baulicher Hinsicht ist nach Anspruch 30 schließlich noch vorgesehen, daß Außenluft-Regelklappe, Abluft-Regelklappe und Umluft-Regelklappe sich jeweils über die gesamte Breite der Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination erstrecken.

Anhand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung im einzelnen erläutert. Es zeigen

Fig. 1 in schematisch vereinfachter Prinzipdarstellung eine erfindungsgemäße Zuluft- und Abluftgeräte- Kombination,

Fig. 2 ebenfalls in schematisch vereinfachter Prinzipdar­ stellung einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 ein Schaltschema der Zuluft- und Abluftgeräte-Kom­ bination nach den Fig. 1 und 2,

Fig. 4 in größerem Maßstab und ausführlicher Darstellung den in Fig. 1 mit IV gekennzeichneten Ausschnitt­ bereich,

Fig. 5 das Regelschema einer Zuluft- und Abluftgeräte- Kombination,

Fig. 6 in größerem Maßstab und im Vertikalschnitt die wesentliche bauliche Ausgestaltung der Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination nach Fig. 1,

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 6,

Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 6,

Fig. 9 in einer der Fig. 1 ähnlichen Darstellung eine andere Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination,

Fig. 10 die Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination nach Fig. 9 in der Draufsicht und

Fig. 11 die Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination nach Fig. 9 in Pfeilrichtung XI gesehen, während die

Fig. 12 bis 14 im Querschnitt, im Längsschnitt und in der Drauf­ sicht eine weitere Ausführungsform der Gerätebau­ gruppe 39 in der Zuluft- und Abluftgeräte-Kombi­ nation wiedergeben.

Die in den Fig. 1 und 2 der Zeichnung dargestellte Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination 1 wird als Raumkühlgerät einge­ setzt, das eine konstante Zulufttemperatur, bspw. von 18°C, auch dann erzeugen kann, wenn wesentlich höhere Außentempe­ raturen gegeben sind und eine Kühlung durch Außenluft allein nicht mehr möglich ist. Die Zuluft- und Abluftgeräte-Kombi­ nation 1 ist mit einer Kältemaschine 2 ausgestattet, welche bei die Zulufttemperatur überschreitenden Außentemperaturen zugeschaltet werden kann.

Die Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination 1 für Lüftungs-und/oder Klimaanlagen enthält nach Fig. 1 einen der Zuluft­ förderung dienenden ersten Ventilator 3 - den Zuluftventi­ lator 3 - und einen der Abluftförderung dienenden zweiten Ventilator 4 - später als Fortluftventilator 4 bezeichnet.

Ferner weist die Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination 1 zwei Kammern 5 und 6 auf. Dabei kann die eine Kammer 5 - als Trennkammer 5 - den Abluft-Volumenstrom ABL in einen Umluft-Volumen­ strom UL und einen Fortluft-Volumenstrom FL verzwei­ gen. Die zweite Kammer 6 ist hingegen vorgesehen, um - als Mischkammer 6 - den vom Abluft-Volumenstrom ABL abgezweigten Umluft-Volumenstrom UL mit einem Außenluft-Volumenstrom AL zusammenzuführen, der dann anschließend vom Zuluftventilator 3 als Zuluft-Volumenstrom ZL dem Raum zugeführt werden kann.

Die Kältemaschine 2 ist so aufgebaut bzw. der Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination 1 so zugeordnet, daß ihr Kondensa­ tor 7 in einem Bereich hinter der Trennkammer 5 und vor dem zweiten Ventilator 4 liegt, welcher von dem vom Abluft-Volu­ menstrom ABL abgezweigten Fortluft-Volumenstrom FL beauf­ schlagt wird, bevor dieser in die Saugkammer 9 des zweiten Ventilators 4 eintritt, welcher demnach lediglich als Fort­ luftventilator 4 arbeitet.

Bevor der Fortluft-Volumenstrom FL den Kondensator 7 der Kältemaschine 2 beaufschlagt, wird er durch Filter 10 ge­ führt, welche an die Trennkammer 5 anschließen.

Der in der Mischkammer aus dem Umluft-Volumenstrom UL und dem Außenluft-Volumenstrom AL gebildete Zuluft-Volumenstrom ZL gelangt aus der Mischkammer 6, ebenfalls durch Filter 11, in eine Kühlkammer 12, innerhalb welcher er den Direktver­ dampfer 8 der Kältemaschine 2 beaufschlagt, bevor er der Saugkammer 13 des Zuluftventilators 3 zugeführt wird.

Druckseitig ist der Fortluftventilator 4 mit einer Fortluft­ kammer 14 verbunden, die mit einem Fortluft-Auslaß 15 ver­ sehen ist. Die Druckseite des Zuluftventilators 3 mündet hingegen in eine Zuluftkammer 16, die zwei in Strömungsrich­ tung hintereinanderliegende Abteile 17 und 18 hat, zwischen denen ein Filter 19 eingebaut ist. Das erste Abteil 17 bil­ det dabei gewissermaßen ein Rohluftabteil, während das zwei­ te Abteil 18 als ein Reinluftabteil anzusehen ist.

Zuluft-Regelklappen 20 verbinden das Reinluftabteil 18 der Zuluftkammer 16 mit dem zu belüftenden Raum.

Seitlich an die Fortluftkammer 14 ist ein Schaltschrank 21 zur Aufnahme der elektrischen und elektronischen Ausrüstung für die Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination 1 vorgesehen, wie das der Fig. 2 der Zeichnung zu entnehmen ist.

Fig. 1 der Zeichnung läßt erkennen, daß der Abluft-Volumen­ strom ABL durch Abluft-Regelklappen 22 in die Trennkammer 5 gelangt, welche von der Mischkammer 6 durch eine schräge Wand 23 abgeteilt ist. Durch diese schräge Wand 23 erhält die Trennkammer 5 eine sich von oben nach unten verengende bzw. konvergierende Gestalt und bildet damit - von der Seite gesehen - einen sogenannten Spitzkanal, der etwa die Form eines rechtwinkligen Dreiecks aufweist.

In der der Ankathete des rechtwinkligen Dreiecks entspre­ chenden Wand des Spitzkanals sind dabei die Abluft-Regel­ klappen 22 angeordnet. Die der Gegenkathete des rechtwink­ ligen Dreiecks entsprechende Seite des Spitzkanals ist we­ nigstens annähernd über ihre ganze Länge offen ausgeführt und bildet die Anschlußseite für die Filter 10.

In der der Hypothenuse des rechtwinkligen Dreiecks entspre­ chenden schrägen Wand 23 des Spitzkanals bzw. der Trennkam­ mer 5 befinden sich die Umluft-Regelklappen 24, und zwar sind sie dort so angeordnet, daß sie sich in der unteren Längenhälfte der schrägen Wand 23 befinden, somit also im Bereich des engeren Teils des Spitzkanals bzw. der Trenn­ kammer 5 liegen.

Aus Fig. 1 der Zeichnung geht dabei hervor, daß die Mün­ dungsseite der Umluft-Regelklappen 24 in der Mischkammer 6 liegt und daß dieser Mischkammer 6 in der der schrägen Wand 23 gegenüberliegenden Stirnwand noch Außenluft-Regelklappen 25 zugeordnet sind. Diese Außenluft-Regelklappen 25 haben dabei relativ zur Mischkammer 6 eine solche Anordnung, daß sie insgesamt oberhalb des Mündungsbereichs der Umluft-Re­ gelklappen 24 in der Mischkammer 6 liegen.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Außenluft-Regelklappen 25 in zwei nebeneinanderliegende Gruppen 25a und 25b unter­ teilt sind, wobei nur die Gruppe 25a dieser Außenluft-Regel­ klappen 25 in die Mischkammer 6 mündet, während die Außen­ luft-Regelklappen 25 der Gruppe 25b einem Kanalabschnitt 26 zugeordnet sind, welche an der Mischkammer 6 vorbei unmit­ telbar zu den Filtern 10 hinführt, welche dem Kondensator 7 der Kältemaschine 2 vorgelagert sind. Der Kanalabschnitt 26 mündet in die Trennkammer 5.

Ein Wesensmerkmal der Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination 1 nach den Fig. 1 und 2 besteht nicht nur darin, daß deren zweiter Ventilator 4 als reiner Fortluftventilator 4 arbei­ tet. Vielmehr ist es besonders wesentlich, daß dieser Fort­ luftventilator 4 für einen Förderstrom eingeregelt werden kann, der nur dem jeweiligen Fortluftanteil entspricht, welcher wiederum vom Außenluftbedarf bestimmt wird. Da aber der Außenluftbedarf und damit der Fortluftanteil bei abneh­ mender Außenlufttemperatur bis auf etwa 20% des aus dem Raum abgezogenen Abluft-Volumenstroms ABL absinkt, also der Zu­ luft-Volumenstrom ZL bis zu 80% Umluft UL enthalten kann, kommt es entscheidend darauf an, daß der Fortluftventilator 4 in jedem Falle, also über den gesamten Bereich zwischen dem maximalen und dem minimalen Förder- bzw. Volumenstrom, immer in seinem günstigsten Betriebsbereich arbeiten kann.

Erreicht wird dieses Ziel dadurch, daß gemäß den Fig. 1 und 2 der Zeichnung der Saugseite des Fortluftventilators 4 Drallregler 27 zugeordnet sind, und daß diese Drallregler 27 zweckmäßig in Verbindung mit einer Polumschaltung des An­ triebsmotors 28 für den Fortluftventilator 4 betrieben wer­ den können. Ebensogut kann aber auch eine Drehzahlregelung des Abluftventilators 4 über seinen Antriebsmotor 28 mittels Frequenzumformer bewirkt werden.

Durch diese Betriebsweise des Fortluftventilators 4 in Ab­ hängigkeit vom jeweiligen Außenluftbedarf ergibt sich - auf Dauer gesehen - ein beträchtlich verminderter Energiever­ brauch.

Die Drall- und/oder Drehzahlregelung des Fortluftventilators 4 erfolgt in vorteilhafter Weise über einen druckabhängig arbeitenden Regler, wobei dieser bspw. durch eine Differenz­ druckmessung über einen Festwiderstand im Abluft-Volumen­ strom ABL beeinflußt werden kann, wie das aus Fig. 4 der Zeichnung erkennbar ist. Dort sind die beiden Druckmeßstel­ len 29 und 30 gezeigt, wobei die Druckmeßstelle 29 an den Abluftkanal vor den Abluft-Regelklappen 22 anschließt, wäh­ rend die Druckmeßstelle 30 hinter diesen Abluft-Regelklappen 22 gelegen ist. Die Abluft-Regelklappen 22 bilden dabei - in ihrem voll geöffneten Zustand - den Festwiderstand bzw. eine "Meßblende" für die zur Drallregelung erforderliche Volumen­ strom-Messung, bei der die Druckdifferenz PK bei geöffneten Abluft-Regelklappen 22 als Sollwert für die Volumenstromre­ gelung bspw. bei etwa 30 Pa liegen sollte.

In bevorzugter Weise liegt die zweite Druckmeßstelle 30 des Druckdifferenzmessers in einem Bereich, der lediglich vom Fortluft-Volumenstrom FL beaufschlagt wird und es dabei zugleich ermöglicht, auch wachsende Widerstände in den Fil­ tern 10 sowie wechselnde Kanalwiderstände im Abluftkanal und im Fortluftkanal auszugleichen, damit der Abluft-Volumen­ strom ABL auch von schwankenden Drücken im Raum unbeeinflußt bleibt.

Die Umluft-Regelklappen 24 und die Außenluft-Regelklappen 25 der Gruppe 25a für den Zuluftbereich der Zuluft- und Abluft­ geräte-Kombination 1 wird vorzugsweise über einen Zuluft­ thermostaten 31 gesteuert, wie er bspw. im Regelschema nach Fig. 5 angedeutet ist. Auch ein Außenluftthermostat 32 ist im Regelschema nach Fig. 5 vorgesehen.

Ein Regler 33 wirkt nach dem Regelschema der Fig. 5 in Ab­ hängigkeit vom Außenluftthermostaten 32 und von der Druck­ meßstelle 29 auf den Drallregler 27 ein. Ein Regler 34, der in Abhängigkeit von der Druckmeßstelle 30 steht, wirkt auf die Außenluft-Regelklappen 25a ein, während ein Regler 35 in Abhängigkeit vom Zuluftthermostaten 31 und von Außenluftther­ mostaten 32 die Umluft-Regelklappen 24 betätigt. Vorhanden ist nach Fig. 5 aber auch noch ein Regler 36, welcher in Abhängigkeit vom Außenluft-Thermostat 32 anspricht sowie auf die Außenluft-Regelklappen 25b, die Abluft-Regelklappen 22 sowie auf die Drehzahl des Fortluftventilators 4 und die Stellung des Drallreglers 27 einwirken kann.

Bewährt hat es sich, den Zuluft-Ventilator 3 hinsichtlich seiner Förderkapazität größer zu wählen als den Fortluft­ ventilator 4, obwohl beim Betrieb der Zuluft- und Abluftge­ räte-Kombination 1 der Zuluft-Volumenstrom ZL etwa dem Ab­ luft-Volumenstrom ABL entsprechen soll. Es hat sich gezeigt, daß der Zuluftventilator 3 bei einer solchen Auslegung zu einer weiteren Energiekostenminderung führt.

Da gemäß Fig. 1 der Zeichnung die Mischkammer 6 durch die schräge Wand 23 von der Trennkammer 5 abgeteilt ist und die Umluft-Regelklappen 24 in der Mischkammer 6 im unteren Län­ genteil der schrägen Wand 23 angeordnet sind, wird erreicht, daß der Umluft-Volumenstrom UL - in Strömungsrichtung gese­ hen - hinter dem Außenluft-Volumenstrom AL in die Mischkam­ mer 6 gelangt. Die Umluft unterfängt damit in der Mischkam­ mer 6 die einströmende Außenluft und vermeidet dadurch einen einseitigen Kaltluftabfall.

Die gute Mischung der Außenluft und der Umluft in der Misch­ kammer 6 kann noch günstig beeinflußt werden, wenn zumindest den Außenluft-Regelklappen 25 der Gruppe 25a, vorzugsweise aber auch den Umluft-Regelklappen 24 vertikal angeordnete Lamellen zugeordnet sind. Es entsteht dadurch ein sogenann­ tes "aerodynamisches Mischröhrensystem", durch dessen Wir­ kung Kalt- und Warmluft ineinandergreifen. Die Temperatur­ unterschiede beim Eintritt der Mischluft in den Filter 11 und in die anschließenden Abschnitte des Zuluftgerätes wer­ den - ohne Benutzung eines besonderen Mischapparates - auf ein Minimum begrenzt.

Durch die schräge Wand 23 wird darüber hinaus nicht nur die strömungstechnische Beaufschlagung des an die Mischkammer 6 anschließenden Filters 11 verbessert, sondern durch die Wirkung der Trennkammer 5 als Spitzkanal wird auch eine gleichmäßige Beaufschlagung des Filters 10 und des vom Fort­ luft-Volumenstrom FL beeinflußten Kondensators 7 erreicht. Die Druckverluste innerhalb der Zuluft- und Abluftgeräte- Kombination 1 verringern sich damit beträchtlich.

Wenn die Außenlufttemperaturen ein bestimmtes Niveau, bspw. 32°C, überschreiten, kann es zur Erzielung der vorgegebenen Kühlwirkung erforderlich werden, den Kondensator 7 der Kühl­ maschine 2 nicht nur mit dem Fortluft-Volumenstrom FL zu beaufschlagen, sondern ihm zusätzlich noch einen Außenluft-Volumen­ strom AL 2 zuzuführen. Hierzu sind die Außenluft-Re­ gelklappen 25 der Gruppe 25b vorgesehen und dem Kanalab­ schnitt 26 zugeordnet. Die Außenluft-Regelklappen 25 der Gruppe 25b haben dabei einen wesentlich kleineren Durchlaß­ querschnitt als die Außenluft-Regelklappen 25 der Gruppe 25a. Der Durchlaßquerschnitt der Außenluft-Regelklappen 25 der Gruppe 25b ist bspw. so bemessen, daß er ein Durchlaßvo­ lumen erreicht, das etwa bei 20% des Zuluft-Volumenstromes ZL liegt. Wenn dann zur erhöhten Beaufschlagung des Konden­ sators 7 zusätzliche Außenluft benötigt wird, dann braucht hierzu die Drehzahl des Fortluftventilators 4 nicht um 50% - durch einfache Polumschaltung - erhöht zu werden. Vielmehr wird bei erhöhter Drehzahl des Fortluftventilators 4 gleich­ zeitig der Drallregler 27 zur Hälfte geschlossen, womit dann auch in vorteilhafter Weise die Beeinflussung des Zuluftven­ tilators 3 durch den zu niedrigen Druck im Außenluftkanal reduziert wird.

Es ergibt sich somit durch die kontinuierliche Regelmöglich­ keit des Fortluftventilators 4 ein zusätzlicher Vorteil.

Die jetzt noch erforderliche Abdrosselung des verbleibenden, überhöhten Unterdruckes in der Fortluftkammer 14 kann durch eine Abluft-Regelklappe 22 erreicht werden, die z.B. in der Gerätedeckwand angeordnet ist und damit vor der Verzweigung des Abluft-Volumenstromes ABL in den Umluft-Volumenstrom UL und den Fortluft-Volumenstrom FL liegt, wie dies aus dem Schaltschema der Fig. 3 ersichtlich ist.

Der Drallregler 27 kann zur Begrenzung des Außenluft-Volu­ menstromes AL 2 in diesem Betriebsfall, bei welchem die Außenluft-Regelklappen 25 der Gruppe 25b geöffnet sind, in Abhängigkeit von der Außentemperatur durch den Regler 36 gesteuert werden, indem die Druckmeßstelle 30 im Fortluft- Volumenstrom FL abgeschaltet wird.

Bei geschlossenen Außenluft-Regelklappen 25 der Gruppe 25b, also bei Außenlufttemperaturen < 32°C, bleibt die Abluft-Re­ gelklappe 22 voll geöffnet und dient dabei als Festwider­ stand für die zur Drallregelung erforderliche Volumenstrom­ messung. Bei geöffneter Abluft-Regelklappe 22 könnte dabei die den Sollwert für die Volumenstromregelung bildende Druckdifferenz p_K etwa bei 30 Pa liegen.

Da die Abluft-Regelklappe 22 - wie alle übrigen Regelklap­ pen - in die Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination 1 inte­ griert ist, kann auch die vor dieser "Meßblende" liegende Druckentnahmebohrung in die Gerätedeckwand integriert wer­ den. Der Druck hinter der geöffneten Abluft-Regelklappe 22 wird gemäß Fig. 4 aus der Fortluftkammer 5 entnommen.

Bei abgeschalteter Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination 1 dient die Abluft-Regelklappe 22 als Absperrklappe.

Die Druckregelung des Zuluftgerätes der Zuluft- und Abluft­ geräte-Kombination 1 wird nach dem gleichen Prinzip vorge­ nommen, wie es vorstehend für das Abluftgerät beschrieben ist. Die Druckentnahme zur Volumenstromregelung erfolgt in diesem Falle über die druckseitige Zuluft-Regelklappe 20 bzw. -Absperrklappe, wie das in Fig. 5 der Zeichnung ange­ deutet ist. Die Ausführung dieser Druckentnahme im Bereich der Zuluft-Regelklappe 20 kann in baulicher Hinsicht derje­ nigen der Fig. 4 für die Abluft-Regelklappe 22 entsprechen.

Es sei hier darauf hingewiesen, daß die Umluft-Regelklappen 24 und die Außenluft-Regelklappen 25 der Gruppe 25a zum Zwecke der Druckregelung voneinander entkoppelt werden kön­ nen. Eine Temperaturregelung des Zuluft-Volumenstroms ZL wird nur über die Umluftzumischung, also durch entsprechende Ansteuerung der Umluft-Regelklappen 24 bewirkt, während die Außenluft-Regelklappen 25 der Gruppe 25a vom Druckregler 34; Fig. 5 angesteuert werden.

Beim Betrieb der Kältemaschine 2, wenn also die Umluft-Re­ gelklappen 24 vollständig geschlossen sind, wird der Tempe­ raturregler 35; Fig. 5 auf das Saugdrosselventil 38 der Kältemaschine 2 geschaltet, wie das ebenfalls in Fig. 5 der Zeichnung erkennbar ist.

Durch die vorstehend beschriebene Regelung kann auch der Zuluft-Volumenstrom ZL unabhängig von zunehmenden Widerstän­ den in den Filtern 19 sowie unabhängig von wechselnden Wi­ derständen der Zuluft-Regelklappen 20 und von wechselnden Kanalwiderständen konstant gehalten werden. Wechselnde Ka­ nalwiderstände ergeben sich insbesondere im Außenluftkanal, weil dessen Volumenstrom und damit der im Geräteeintritt vorhandene Unterdruck von der Außentemperatur abhängig ist. Aber auch wechselnde Kanalwiderstände im Zuluftkanal durch Teilabschaltung von parallel laufenden Geräten und durch wechselnde Raumdrücke, die bspw. durch Öffnen von Türen und dergleichen entstehen, werden ausgeglichen, womit stets ein definierter Zuluftstrom und damit auch das Verhältnis von Zuluft-Volumenstrom ZL zum Abluft-Volumenstrom ABL 1,05 : 1 zur Sicherung eines Überdruckes im Raum - Schutzdruckhaltung - gewährleistet wird.

Eine Druckregelung ist bei Raumkühlgeräten besonders wich­ tig, weil diese mit einem relativ geringen Ventilatordruck - bei niedrigen Kanalwiderständen - arbeiten und somit be­ reits eine kleine Druckänderung zu großen Volumenstromände­ rungen führen kann.

Die Fig. 6 bis 8 der Zeichnung machen die vorteilhafte bau­ liche Auslegung der Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination besonders deutlich, welche im Prinzip bereits anhand der Fig. 1 bis 5 erläutert wurde. So läßt Fig. 6 der Zeichnung eine Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination 1 erkennen, die aus mehreren, nämlich drei Geräte-Baugruppen 39, 40 und 41 besteht, von denen jede in einem eigenen Gehäuse 42, 43, 44 untergebracht ist. Dabei sind die einzelnen Geräte-Baugrup­ pen 39 bis 41 bzw. deren Gehäuse 42 bis 44 so ausgeführt, daß sie sich einzeln zur Baustelle hin transportieren, dort aber problemlos hintereinander schalten und/oder miteinander verbinden lassen.

Die erste, im Gehäuse 42 zusammengefaßte Geräte-Baugruppe 39 umfaßt bspw. die Trennkammer 5, die Mischkammer 6 sowie die Kältemaschine 2 mit Verdampfer 8 und Kondensator 7. Anstelle der Kältemaschine 2 mit Verdampfer 8 und Kondensator 7 kann aber auch ein Wasserkühler zum Anschluß an eine zentrale Kälteanlage vorgesehen werden.

Die zweite im Gehäuse 43 untergebrachte Geräte-Baugruppe 40 wird hauptsächlich vom Fortluftventilator 4 und vom Zuluft­ ventilator 3 gebildet, wobei das Gehäuse 43 jeweils auch deren Saugkammern 9 und 13 umschließt sowie die zugeordne­ ten Antriebsmotoren enthält, wie auch die Drallregler 27 in der Saugkammer 9 des Fortluftventilators 4.

Die dritte, im Gehäuse 44 aufgenommene Geräte-Baugruppe 41 besteht aus der Fortluftkammer 14, dem daneben angeordneten Schaltschrank 21 und der darunter angeordneten Zuluftkammer 16.

Aus Fig. 6 geht dabei hervor, daß sich die Gehäuse 42, 43 und 44 der Geräte-Baugruppen 39, 40 und 41 unmittelbar dicht nebeneinander setzen lassen und dadurch miteinander die voll funktionsfähige Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination 1 für Lüftungs- und/oder Klimaanlagen bilden.

Fig. 7 der Zeichnung verdeutlicht noch die Anordnung der Geräte-Baugruppe 39 im Gehäuse 42 in Querrichtung. Dabei ist insbesondere zu erkennen, daß die Außenluft-Regelklappen 25 beider Gruppen 25a und 25b von vertikal ausgerichteten Klap­ pen-Lamellen gebildet werden, während die Umluft-Regelklap­ pen 24 eine horizontale Lage einnehmen.

Aus Fig. 8 der Zeichnung geht die Lage der Anschlußöffnungen der Fortluftkammer 14 und der Zuluftkammer 16 für den Druck­ stutzen des Fortluftventilators 4 und des Zuluftventilators 3 hervor. Außerdem ist dort auch die Anordnung des Schalt­ schrankes 21 seitlich neben der Fortluftkammer 14 angedeu­ tet.

Selbstverständlich sind sämtliche Regelstrom- und Kraft­ strom-Anschlüsse für die Geräte-Baugruppe 39 luftdicht durch die Wände der Gehäuse 42 und 43 zur Geräte-Baugruppe 40 hindurchgeführt. Ebenso gehen sämtliche Anschlüsse von der Geräte-Baugruppe 41, insbesondere vom Schaltschrank 21 durch die Wände der Gehäuse 44 und 43 luftdicht zur Geräte-Bau­ gruppe 40 hin. Die jeweiligen Kabelenden können durch ein­ fache Steck- und/oder Klemmverbindungen, bspw. innerhalb des Gehäuses 43 der Geräte-Baugruppe 40 miteinander gekuppelt werden. Wahlweise können die Kabelanschlüsse der Baugruppe 39 auch direkt im Inneren eines doppelschaligen Zwischenbo­ dens des Gehäuses 43 in die Geräte-Baugruppe 41 und zum Schaltschrank 21 führen. Die gesamte Zuluft- und Abluftge­ räte-Kombination 1 läßt sich also mit geringem Aufwand mon­ tieren und demontieren.

Zur inneren Zwangskühlung des dem warmen Fortluftstrom be­ nachbart angeordneten Schaltschrankes 21 können besondere Schlauchverbindungen 45 vorgesehen werden, die einerseits vom Reinluft-Abteil 18 der Zuluftkammer 16 in den Schalt­ schrank 21 sowie andererseits aus dem Schaltschrank 21 in die Saugkammer 9 des Fortluftventilators 4 führen, wie dies in Fig. 1 angedeutet ist. Eine gedrosselte Menge gereinigter und gekühlter Zuluft wird auf diese Art und Weise, sozusagen als Bypaßluft, durch den Schaltschrank 21 geführt, und zwar so, daß sie aufgrund der vorhandenen Druckdifferenz inner­ halb des Schaltschrankes von unten nach oben strömt.

Mit der vorstehend beschriebenen Zuluft- und Abluftgeräte- Kombination 1 kann eine ganzjährig durchgehende Kühlung thermisch hochbelasteter Räume mit minimalem Energiever­ brauch bewirkt werden, weil die mit Hilfe von Außenluft erzielbare Kühlmöglichkeit voll genutzt ist und die gesamte Abluftförderung aus der zwangsweisen Fortluftabführung re­ sultiert.

Außenluft und Umluft werden in einer energiesparenden Anord­ nung optimal gemischt und aufgrund der integrierten Druck­ regelung können durchgehend konstante Zuluft- und Abluft- Volumenströme erzielt werden.

Die in den Fig. 9 bis 11 dargestellte Ausführungsform einer Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination 1 stimmt in baulicher Hinsicht weitestgehend mit der bereits anhand der Fig. 1 bis 8 beschriebenen Bauart überein. Deshalb sind in den Fig. 9 bis 11 auch die gleichen Bezugszeichen eingetragen worden. Während aber bei der vorhergehend beschriebenen Ausführungs­ form der Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination 1, bspw. nach den Fig. 2 und 7 zwei Außenluftklappen 25a und 25b neben­ einander angeordnet sind, von denen die erste in die Misch­ kammer 6 und die zweite in einen Kanalabschnitt 26 mündet, ist nach den Fig. 10 und 11 nur eine einzige Außenluftklappe 25 vorhanden, wobei diese lediglich in die Mischkammer 6 geführt ist. Sowohl die Außenluftklappe 25 als auch die Mischkammer 6 erstrecken sich in diesem Falle über die ge­ samte Baubreite der Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination 1, wie das die Fig. 10 und 11 erkennen lassen.

Auch die Umluft-Regelklappe 24 und die Abluft-Regelklappe 22 sind nach den Fig. 9 bis 11 so ausgebildet, daß sie sich jeweils über die gesamte Gerätebreite hinweg erstrecken.

Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 9 bis 11 wird die zur Kondensatorkühlung erforderliche, zusätzliche Außenluft nicht mehr - wie bei der vorher beschriebenen Bauform - an der Mischkammer 6 vorbei auf den Kondensator 7 der Kältema­ schine 2 geführt. Vielmehr strömt sie hier direkt in die Mischkammer 6 ein.

Mit Hilfe der vor der Verzweigung von Umluft UL und Fortluft FL, also vor der Trennkammer 5 vorgesehenen Abluft-Regel­ klappe 22 sowie einer Drosselung des Fortluftstromes mit Hilfe der Drallregler 27 können hier nach Erhöhung der Dreh­ zahl des Fortluftventilators 4 durch Polumschaltung seines Antriebsmotors 28 die Druckverhältnisse in der Mischkammer 6 und in der Trennkammer 5 durch die Regelung so eingestellt werden, daß in letzterer ein niedrigerer Druck herrscht als in der Mischkammer 6. Wenn dabei die Außenluft-Regelklappe 25 und die Umluft-Regelklappe 24 voll geöffnet werden, strömt der für die Kondensatorkühlung erforderliche Außen­ luft-Volumenstrom aus der Mischkammer 6 durch die voll ge­ öffnete Umluft-Regelklappe 24 in die Trennkammer 5. Die Strömungsrichtung wird hier also gegenüber dem Betriebsfall der freien Kühlung - bei Außentemperaturen kleiner 18°C - umgekehrt, wobei dann die Umluft-Regelklappe 24 die Funktion übernimmt, welche bei dem vorhergehend beschriebe­ nen Ausführungsbeispiel der zweiten Außenluft-Regelklappe 25 zukommt.

Der Verzicht auf eine Trennung des Außenluft-Volumenstroms in zwei Teil-Volumenströme AL 1 und AL 2 hat den Vorteil, daß der Zuluftfilter 11 besser beaufschlagt wird, sowie die Druckverluste im Gerät und damit der Energiebedarf des Zu­ luftventilators 3 sinken.

Für eine gute Luftführung ist es wichtig, daß auch die Um­ luft-Regelklappe 24 sich über die gesamte Gerätebreite er­ streckt.

Der für den vorstehend beschriebenen Betriebsfall erforder­ liche Unterdruck in der Trennkammer 5 kann durch das Wech­ selspiel von Abluft-Regelklappe 22 und Drallregler 27 be­ liebig eingestellt werden. Durch eine stärkere Drosselung der Abluft-Regelklappe 22 sowie gleichzeitige Entdrosselung des Drallreglers 27 kann bei gleichbleibendem Abluftvolu­ menstrom der Unterdruck vergrößert werden. Zur Verkleinerung des Unterdrucks wird hingegen eine stärkere Drosselung des Drallreglers 27 und eine entsprechende Entdrosselung der Abluft-Regelklappe 22 herbeigeführt.

Wichtig ist es, die Querschnitte der Abluft-Regelklappe 22 der Umluft-Regelklappe 24 und der Außenluft-Regelklappe 25 so zu dimensionieren, daß in deren geöffnetem Zustand die Summe der Druckverluste im Außenluftkanal zuzüglich der Außenluft-Regelklappe 25 etwa gleich der Summe der Druck­ verluste ist, die sich im Abluftkanal zuzüglich Abluft-Re­ gelklappe 22 sowie zuzüglich der Umluft-Regelklappe 24 ein­ stellen. Die hieraus resultierende Folge, daß der Energie­ bedarf für den Fortluftventilator 4 bei Umkehrung der Strö­ mungsrichtung in der Umluft-Regelklappe 24 geringfügig an­ steigt, erweist sich als unerheblich, weil in der Regel eine Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination ein nur etwa während 11-Jahres-Betriebsstunden in einem Außenlufttemperaturbe­ reich größer 32°C gefahren werden muß. Hingegen wirkt sich die durch die bessere Beaufschlagung der Zuluft-Vorfilter 11 einstellende Senkung des Energiebedarfs für den Zuluftven­ tilator 3 beträchtlich aus, weil sie über das ganze Jahr hinweg, also über 8760 Betriebsstunden, zu rechnen ist.

Während bei den in den Fig. 1 bis 11 der Zeichnung darge­ stellten Ausführungsbeispielen einer Zuluft- und Abluftge­ räte-Kombination 1 der Außenluft-Einlaß AL und die diesem zugeordneten Außenluft-Regelklappe 25 bzw. 25a, 25b jeweils seitlich, nämlich in der Stirnwand der Mischkammer 6 vorge­ sehen sind, kann es sich in manchen Fällen als zweckmäßig oder gar notwendig erweisen, den Außenluft-Einlaß AL und die zugehörigen Außenluft-Regelklappen 25 bzw. 25a, 25b in der Rückwand dieser Mischkammer 6 anzuordnen. Der Platzbedarf für die Installation der Zuluft- und Abluftgeräte-Kombina­ tion 1 läßt sich durch diese Maßnahme nämlich vermindern.

Die Fig. 12 bis 14 der Zeichnung zeigen eine Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination 1, bei der sich der Außenluft-Ein­ laß AL und die Außenluft-Regelklappen 25 in der Rückwand der Mischkammer 6 befinden. In diesem Falle ist dabei die schrä­ ge Wand 23, welche zwischen der Trennkammer 5 und der Misch­ kammer 6 liegt, so eingebaut, daß sich ihr unteres Ende an oder nahe der Frontwand und ihr oberes Ende an oder nahe der Rückwand des Gehäuses 42 der Geräte-Baugruppe 39 befindet, wie das deutlich in Fig. 12 der Zeichnung zu sehen ist.

Die schräge Wand 23 zwischen Trennkammer 5 und Mischkammer 6 ist dabei gegenüber der Bauart nach den Fig. 1 bis 11 um 90° verdreht eingebaut, erstreckt sich also von unten nach oben zwischen der Frontwand und der Rückwand des Gehäuses 42. Deshalb muß die sich bis zum Kondensator 7 erstreckende Trennkammer 5 von der Mischkammer 6 durch eine zusätzliche senkrecht verlaufende dreieckförmige Wand 23a abgeschottet werden.

Claims (34)

1. Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination für Lüftungs- und/oder Klimaanlagen, bestehend

• - aus einem der Zuluftförderung dienenden ersten Ventilator (3) und einem der Abluftförderung dienenden zweiten Ventilator (4)
• - aus zwei Kammern (5, 6), von denen die eine Kammer als Trennkammer (5) für den Abluft-Volumenstrom (ABL) in einen Umluft-Volumenstrom (UL) und einen Fortluft-Volumenstrom (FL) wirksam ist, während die andere Kammer eine Mischkammer (6) für den Umluft-Volumenstrom (UL) und einen Außenluft-Volumenstrom (AL) bildet, und
• - aus einer Kältemaschine (2), deren Kondensator (7) im Fortluft-Volumenstrom (FL) liegt und deren Direktverdampfer (8) im Zuluft-Volumenstrom (ZL) angeordnet ist,
• - wobei der Ablufteintritt (ABL) in die Trennkammer (5), der Außenlufteintritt (AL) in die Mischkammer (6) sowie die Umluftzufuhr (UL) aus der Trennkammer (5) in die Mischkammer (6) jeweils durch steuerbare Klappen (22, 24, 25) regelbar ist,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß der der Abluftförderung dienende Ventilator (4) saugseitig mit dem Fortluftaustritt der Trennkammer (5) verbunden und ausschließlich als Fortluftventilator (4) betreibbar,
• - sowie dabei sein Fördervolumen durch saugseitig angeordnete Drallregler (27) und/oder durch Drehzahlregelung seines Antriebsmotors (28) veränderbar ist.

2. Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Drallregler (27) bzw. den Drallreglern (27) ein polumschaltbarer Antriebsmotor (28) zugeordnet ist.

3. Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß - anstelle eines Drallreglers (27) - ausschließlich eine Drehzahlregelung des Antriebsmotors (28) für den Fortluftventilator (4) mittels eines Frequenzumformers vorgesehen ist.

4. Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drallregler (27) bzw. die Drallregler (27) und/oder die Drehzahlregelung (33) des Antriebsmotors (28) durch Differenzdruckmessung (29, 30) über einen Festwi­ derstand (22) im Abluft-Volumenstrom (ABL) steuerbar ist/sind.

5. Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umluft-Regelklappen (24) zwischen der Trennkammer (5) und der Mischkammer (6) sowie die Außenluft-Regel­ klappen (25/25a) in die Mischkammer (6) durch einen Zu­ luftthermostaten (31) steuerbar sind.

6. Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuluftventilator (3) mit konstanter Drehzahl betreibbar sowie für ein größeres Fördervolumen als der Fortluftventilator (4) ausgelegt ist.

7. Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umluft-Regelklappen (24) hinter dem Abluft-Einlaß (22) in einer Wand (23) zwischen der Trennkammer (5) und der Mischkammer (6) angeordnet sind, vorzugsweise inner­ halb der Mischkammer (6) liegen (Fig. 1 und 6).

8. Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer (6) von der Trennkammer (5) durch eine schräge Wand (23) abgeteilt ist und die Trennkammer (5) einen vom Ablufteintritt (22) weg konvergierenden Spitzkanal bildet (Fig. 1 und 6).

9. Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Umluft-Regelklappen (24) in der unteren Hälfte der schrägen Wand (23) angeordnet sind und die an die schräge Wand (23) als Gegenkathete - spitzwinklig - an­ schließende Seite der Trennkammer (5) nahezu auf ihrer ganzen Länge einen Fortluftdurchlaß (10) bildet.

10. Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenluft-Regelklappen (25/25a) und/oder die Umluft-Regelklappen (24) in der Mischkammer (6) wenig­ stens annähernd quer zur Anströmrichtung der Luft ausge­ richtete, vertikal angeordnete Leitlamellen sind.

11. Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennkammer (5) zum Kondensator (7) hin Fortluft­ filter (10) und der Mischkammer (6) zur Kühlkammer (12) bzw. zum Verdampfer (8) der Kältemaschine (2) hin Zuluft­ filter (11) nachgeordnet sind.

12. Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, nämlich mindestens zwei Gruppen (25a und 25b) von Außenluft-Regelklappen (25) vorgesehen sowie getrennt betätigbar sind, daß diese Außenluft-Regelklap­ pen (25/25a und 25/25b) in getrennten Außenluft-Einlässen von unterschiedlichen Durchlaßquerschnitten sitzen.

13. Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenluft-Einlaß (AL 2) mit dem kleineren Durch­ laßquerschnitt an der Mischkammer (6) vorbei unmittelbar auf den Kondensator (7) der Kältemaschine (2) geführt ist.

14. Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abluft-Regelklappe (22; Fig. 3) vor der Verzwei­ gung von Umluft (UL) und Fortluft (FL), also vor der Trennkammer (5), vorgesehen ist.

15. Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß Umluft-Regelklappe (24) und Außenluft-Regelklappe (25/25a) zur Druckregelung entkoppelbar sind.

16. Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Umluft-Regelklappe (24) temperaturabhängig an­ steuerbar ist während die Außenluft-Regelklappe (25/25a) druckabhängig ansteuerbar ist.

17. Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, z.B. drei, Geräte-Baugruppen (39, 40, 41) in getrennten, aber hintereinander schaltbaren und/oder miteinander verbindbaren Gehäusen (42, 43, 44) unterge­ bracht sind.

18. Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet,
daß eine erste in einem Gehäuse (42) zusammengefaßte Geräte-Baugruppe (39) die Trennkammer (5), die Mischkam­ mer (6) und die Kältemaschine (2) mit der Kühlkammer (12) umfaßt,
daß eine zweite in einem Gehäuse (43) untergebrachte Geräte-Baugruppe (40) vom Fortluftventilator (4) und vom Zuluft-Ventilator (3) mit ihrer Saugkammer (9 bzw. 13) gebildet wird,
und daß eine dritte in einem Gehäuse (44) aufgenommene Geräte-Baugruppe (41) aus einer Fortluftkammer (14), einem Schaltschrank (21) und einer Zuluftkammer (16) besteht (Fig. 6).

19. Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltschrank (21) in der Fortluftkammer (14) angeordnet ist und dabei einerseits an die Saugseite (9) des Fortluftventilators (4) sowie andererseits an die Zuluftkammer (16) auf der Druckseite des Zuluftventila­ tors (3) anschließt.

20. Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuluftkammer (16) in Durchströmrichtung durch ein Filter (19) unterteilt ist, wobei der der Zuluft-Regel­ klappe (20) benachbarte Teil einen Reinluftabschnitt (18) bildet.

21. Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß - gedrosselte - Schlauchverbindungen (45) zwischen dem Reinluftabschnitt (18) der Zuluftkammer (16) und dem Saugraum (9) des Fortluftventilators (4) bestehen, die durch den Schaltschrank (21) - zu dessen Zwangsbelüftung - hindurchgehen.

22. Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination für Lüftungs- und/oder Klimaanlagen, bestehend

• - aus einem der Zuluftförderung dienenden, ersten Ventilator (3) und einem der Abluftförderung dienenden, zweiten Ventilator (4),
• - aus zwei Kammern (5, 6), von denen die eine Kammer als Trennkammer (5) für den Abluft-Volumenstrom (ABL) in einen Umluft-Volumenstrom und einen Fortluft-Volumenstrom (FL) wirksam ist, während die andere Kammer eine Mischkammer (6) für den Umluft-Volumenstrom (UL) und einen Außenluft-Volumenstrom (FL) bildet, und
• - einem Wasserkühler zum Anschluß an eine zentrale Kälteanlage, der im Zuluft-Volumenstrom angeordnet ist,
• - wobei der Ablufteintritt in die Trennkammer (5), der Außenlufteintritt (AL) in die Mischkammer (6) sowie die Umluftzufuhr (UL) aus der Trennkammer (5) in die Mischkammer (6) jeweils durch steuerbare Klappen (22, 24, 25) regelbar ist,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß der der Abluftförderung dienende Ventilator (4) saugseitig mit dem Fortluftaustritt der Trennkammer (5) verbunden und ausschließlich als Fortluftventilator (4) betreibbar
• - sowie dabei sein Fördervolumen durch saugseitig angeordnete Drallregler (27) und/oder durch Drehzahlregelung seines Antriebsmotors (28) veränderbar ist.

23. Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Abluft-Regelklappe in ihrer Offenstellung als Festwiderstand für die Regelung des Fortluftventilators (4) nutzbar ist.

24. Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 14 und 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Abluft-Regelklappe (22) in der Öffnungslage der Außenluft-Regelklappe (25/25b) zur Drosselung des Abluft-Volumen­ stroms (AL) nutzbar ist.

25. Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenluft-Regelklappe (25/25a) zur Konstanthal­ tung des Zuluft-Volumenstromes (ZL) durch eine Differenz­ druckmessung über einen Festwiderstand im Zuluft-Volumen­ strom (ZL) steuerbar ist.

26. Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 16 und 25, dadurch gekennzeichnet, daß als Festwiderstand zur Druckregelung des Zuluftventi­ lators (3) der Differenzdruck über der in Offenstellung befindlichen Zuluft-Regelklappe (20) nutzbar ist.

27. Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 16 sowie 25 und 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuluft-Volumenstrom (ZL) über einen Drallregler oder eine Drehzahlregelung des Zuluftventilators (3) durch den Differenzdruck der Zuluft-Regelklappe (20) steuerbar ist.

28. Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und 14, dadurch gekennzeichnet,

• - daß mit ein und demselben Außenluft-Einlaß bzw. ein und derselben Außenluft-Regelklappe (25) ein maximaler Außenluft-Volumenstrom in die Mischkammer (6) zuführbar ist, der sowohl den - normalen - Außenluftbedarf für die Zuluft (ZL) als auch den - zusätzlichen - Außenluftbedarf für eine Kühlung des Kondensators (7) der Kältemaschine (2) umfaßt,
• - daß die Abluft-Regelklappe (22) zur Trennkammer (5) und der bzw. die Drallregler (27) zum Fortluftventilator (4) für Unterdruck-Erzeugung in der Trennkammer (5) einstellbar sowie der Antrieb (28) des Fortluftventilators (4) auf Drehzahlerhöhung polumschaltbar ist, und
• - daß dabei die Umluft-Regelklappe (24) mit Wirkrichtung aus der Mischkammer (6) in die Trennkammer (5) einstellbar ist.

29. Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßquerschnitte von Außenluft-Regelklappe (25), Abluft-Regelklappe (22) und Umluft-Regelklappe (24) eine Dimensionierung haben, bei der im Öffnungszustand die Summe der Druckverluste im Außenluftkanal zuzüglich der Außenluft-Regelklappe (25) etwa gleich der Summe der Druckverluste ist, die sich im Abluftkanal zuzüglich der Abluft-Regelklappe (22) sowie zuzüglich der Umluft-Regelklappe (24) einstellen.

30. Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination nach einem der An­ sprüche 28 und 29, dadurch gekennzeichnet,
daß Außenluft-Regelklappe (25), Abluft-Regelklappe (22) und Umluft-Regelklappe (24) sich jeweils über die gesamte Gerätebreite erstrecken.

31. Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination nach einem der Ansprüche 1, 5, 10, 12, 13, 15, 16, 24, 25 und 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenluft-Einlaß (AL) und/oder die Außenluft-Re­ gelklappen (25 bzw. 25a, 25b) in der Stirnwand (Fig. 1 bis 11) der Mischkammer (6) bzw. des Gehäuses (42) einer Geräte-Baugruppe (39) vorgesehen ist.

32. Zuluft- und Abluftgeräte-Kombination nach einem der Ansprüche 1, 5, 10, 12, 13, 15, 16, 24, 25 und 28 bis 31, dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Außenluft-Einlaß (AL) und/oder die Außenluft- Regelklappen (25 bzw. 25a, 25b) in der Rückwand (Fig. 12 bis 14) der Mischkammer (6) bzw. des Gehäuses (42) einer Geräte-Baugruppe (39) vorgesehen ist,
• - daß die schräge Wand (23) zwischen der Trennkammer (5) und der Mischkammer (6) sich von unten nach oben zwi­ schen der Frontwand und der Rückwand des Gehäuses (42) erstreckt, und
• - daß die mit dem Kondensator (7) in Verbindung stehende Trennkammer (5) von der Mischkammer (6) durch eine zusätzliche senkrecht verlaufende, dreieckförmige Wand (23a) abgeschottet ist.