DE4343611A1 - Klimagerät - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Klimagerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Für die Klimatisierung von Räumen mit hohen inneren Wärmela­ sten, die beispielsweise durch elektronische Datenverarbei­ tungsanlagen, Telefonvermittlungen und dgl. Wärmequellen hervorgerufen werden, sind Klimageräte unabdingbar, um die Betriebsbereitschaft dieser Anlagen zu gewährleisten. Da derartige Anlagen ohne Unterbrechung betrieben werden müssen, werden besonders hohe Anforderungen an die Wirt­ schaftlichkeit, Qualität und Betriebssicherheit der Klimage­ räte gestellt.

Zur Sicherstellung einer ununterbrochenen Klimatisierung, d. h. insbesondere zur Wärmeabfuhr der von elektronischen Datenverarbeitungsanlagen, Telefonvermittlungen und derglei­ chen hervorgerufenen Wärmelasten, werden die Klimageräte redundant ausgeführt, d. h. es werden zusätzliche Redundanz­ geräte installiert, die in ständiger Betriebsbereitschaft stehen und bei Ausfall eines entsprechenden Gerätes oder bei Störungen des Betriebsgerätes durch die automatische Regel- und Steuerungsanlage in Betrieb genommen werden. Zur gleichmäßigen Auslastung werden Haupt- und Redundanzgerät abwechselnd betrieben, so daß das jeweils nicht in Betrieb befindliche Gerät als Redundanzgerät dient und in Betriebs­ bereitschaft (stand-by) gehalten wird.

Bei bekannten, redundant ausgeführten Klimageräten wird die gesamte Anlage doppelt ausgeführt, d. h. sämtliche Ein- und Auslaßöffnungen des Gerätes sind zweifach vorgesehen, ebenso wie die klimatechnischen Einrichtungen wie Ventilato­ ren, Filter, Kondensatoren, Verdampfer, Kompressoren und ggf. Wärmerohre. Diese Trennung zwischen Betriebsgerät und Redundanzgerät, die im Wechsel in Betrieb genommen werden, während das jeweils andere Gerät die Betriebsbereitschaft sichert, erfordert jedoch einen erheblichen Raumbedarf zur Aufstellung der Geräte.

Die Installation von Redundanzgeräten ist somit problemlos nur in solchen Gebäuden möglich, die ausreichend Platz für eine Verdoppelung der installierten Leistung des Klimagerä­ tes bieten, um sämtliche Geräteteile und -aggregate unter­ bringen zu können. In vielen Fällen ist jedoch nur die Auf­ stellung eines Klimagerätes vorgegebener Leistung und damit vorgegebenen Bauvolumens möglich, die Installation eines Redundanzgerätes scheitert jedoch an den beengten Platzver­ hältnissen, so daß zur Herstellung der für die Betriebssi­ cherheit der zu klimatisierenden Anlagen unbedingt erforder­ lichen Redundanz bauliche Maßnahmen erforderlich sind, die zu einer erheblichen Verteuerung derartiger Einrichtungen führen.

Wegen des ganzjährig durchgehenden Betriebs der Klimageräte werden weiterhin erhebliche Anforderungen an die Wirtschaft­ lichkeit dieser Geräte gestellt, d. h. es wird angestrebt, zur Reduzierung des Energieverbrauchs bei vorrangiger Si­ cherstellung der Klimatisierung der Räume mit möglichst kon­ stanter Temperatur und Luftfeuchtigkeit neben den mechani­ schen Kühleinrichtungen (Kondensatoren, Verdampfer, Wärme­ rohre) die freie Kühlung überwiegend zu nutzen, sofern dies die äußeren Bedingungen zulassen.

Wird eine Störung nicht durch das Klimagerät selbst, son­ dern durch einen Ausfall des Versorgungsnetzes hervorgeru­ fen, sind in derartigen Gebäuden üblicherweise Netzersatzan­ lagen installiert, die für eine begrenzte Zeit eine Not­ stromversorgung im autonomen Betrieb sicherstellen. Derarti­ ge Netzersatzanlagen verlangen jedoch extrem hohe Investiti­ onskosten für einen Fall, der bei gesicherter Energieversor­ gung äußerst selten auftritt.

Zusätzlich werden in derartigen Gebäuden auch Stromversor­ gungseinrichtungen in Form von Batterien installiert, die jedoch im Störfall nur für die elektronische Datenverarbei­ tungsanlage bzw. Telefonvermittlungsanlage selbst genutzt werden. Eine Nutzung der in den Batterien gespeicherten Energie zum Notbetrieb von Klimageräten ist jedoch nicht möglich, da Ventilatoren bzw. Klimageräte mit Gleichspan­ nung und/oder mit einer von der üblichen Netzspannung von 220/380 Volt abweichender Spannung nicht handelsüblich und nicht umschaltbar ausgeführt sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Klimagerät der eingangs genannten Art zu schaffen, das ein Höchstmaß an Betriebssicherheit gewährleistet, einen minimalen Platz­ bedarf hat und ganzjährig mit größter Wirtschaftlichkeit betrieben werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Lösung gewährleistet durch die redun­ dante Anordnung nur eines Teils der Aggregate eines Klimage­ rätes bei gleichzeitiger Steuerung des Klappensystems zur Bildung von Normal-, Redundanz- und Mischströmungswege, d. h. von Strömungswegen, die über die Grund- oder Hauptaggregate und/oder die Redundanzaggregate geleitet werden, eine die Betriebssicherheit erhöhende Redundanz bei dennoch kompakter, raumsparender Ausgestaltung des Klimage­ rätes sowie unter Erzielung eines ganzjährig optimalen Betriebes des Klimagerätes und damit optimaler Wirtschaft­ lichkeit und Betriebssicherheit.

Die Redundanzfunktionen des Klimagerätes können über die Steuerung wahlweise automatisch oder manuell eingestellt werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß als Redundanzaggre­ gat mindestens ein zusätzlicher Ventilator vorgesehen und über das Klappensystem als Zuluft- oder Abluft/Fortluftven­ tilator einsetzbar ist.

Die erfindungsgemäße Lösung erhöht mit minimalem Aufwand die Redundanz des Klimagerätes durch Anordnung eines zusätz­ lichen, als Redundanzventilator dienenden Ventilators, der bei Ausfall des Zuluftventilators bzw. Fortluft/Abluftventi­ lators oder auch im Falle des Ausfalles der Kältemaschine zur erhöhten Luftförderung eingesetzt werden kann. Der zusätzliche dritte Ventilator ist dem Zuluft- und Fortluft/- Abluftventilator so zugeordnet, daß er über das Klappensy­ stem in die jeweils gewünschte Luftströmung eingefügt werden kann, so daß er wahlweise als Redundanzventilator für den Zuluftventilator oder als Redundanzventilator für den Abluft/Fortluftventilator dient. Dabei bewirkt das Klap­ pensystem die Umlenkung bzw. die Abschottung der Luftströ­ mungsrichtungen und die Ventilatorbetriebszuordnung als Zuluft- oder wahlweise als Abluft/Fortluft-Redundanzventila­ tor.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß als Redundanzaggrega­ te ein Redundanz-Zuluftventilator und ein Redundanz-Abluft­ /Fortluftventilator vorgesehen sind und daß die Haupt- und Redundanzaggregate im Normalbetrieb zyklisch aktiviert sind.

Die Anordnung von mindestens vier Ventilatoren schafft eine optimale Redundanz und damit Betriebssicherheit mit der Möglichkeit einer gleichmäßigen Betriebsdauer der Ventilato­ ren bei zyklischer Inbetriebnahme. Diese Anordnung schafft weiterhin die Voraussetzung eines Betriebs des Klimagerätes mit Inbetriebnahme aller Ventilatoren zur Erzeugung eines erhöhten Volumenstromes und unter Ausnutzung der freien Kühlung, falls ein zur Kühlung vorgesehenes, aus räumlichen Gründen nicht redundant vorgesehenes Kälteaggregat ausfällt.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemä­ ßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Haupt- und ein Redundanzventilator für Zuluft und Abluft vorgesehen sind, daß die Luftbehandlungskomponenten re­ dundanzlos vorgesehen sind und daß das Klappensystem so steuerbar ist, daß die Luftströme über die Haupt- und/oder Redundanzventilatoren und mindestens einen Teil der Luftbe­ handlungskomponenten leitbar sind.

Die Anordnung jeweils eines Haupt- und Redundanzventilators für Zuluft und Abluft bzw. Fortluft sowie die redundanzlose Anordnung der Luftbehandlungskomponenten erhöht die Be­ triebssicherheit in weiterem Maße, ohne daß die Kompaktheit des Klimagerätes und die Herstellungskosten wesentlich erhöht werden. Bei Ausfall eines der beiden Hauptventilato­ ren kann der jeweils zugeordnete Redundanzventilator unter­ brechnungsfrei zugeschaltet werden, so daß der Betrieb des Klimagerätes fortgesetzt werden kann. Bei Anordnung ledig­ lich einer Kältemaschine kann bei Ausfall dieser Kältema­ schine die Redundanz des Klimagerätes auch dadurch herge­ stellt werden, daß die Haupt- und Redundanzventilatoren für die Erzeugung eines erhöhten Volumenstromes eingeschaltet werden, so daß die Entwärmung mit dem Einsatz einer Kälte­ maschine durch Ausnutzung der freien Kühlung bei gleichzei­ tiger Erhöhung der Luftmenge ersetzt wird.

Nach einem weiteren Merkmal der erfindungsgemäßen Lösung kann durch Steuerung des Klappensystems ein erhöhter Volu­ menstrom dadurch erzeugt werden, daß durch entsprechende Klappensteuerung die Luftströmungen an bestimmten Luftbe­ handlungskomponenten, wie beispielsweise den Kondensator oder Verdampfer, vorbeigelenkt werden, indem entsprechende Bypässe geschaltet werden. Auch dieser Fall stellt eine Redundanz des Klimagerätes dar, da bei Ausfall einer Kälte­ maschine ein erhöhter Volumenstrom die freie Kühlung aus­ nutzt und in weiten Grenzen einen unterbrechungsfreien Betrieb des Klimagerätes mit ausreichender Entwärmung des zu klimatisierenden Raumes gewährleistet.

Durch die Anordnung von Bypässen stellen sich geringere Drücke im Gesamtsystem des Klimagerätes ein, aus denen dann höhere Volumenströme ohne Drehzahländerung der Haupt- oder Redundanzventilatoren bzw. auch in Verbindung mit höheren Drehzahlen erzeugt werden können.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemä­ ßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Haupt- und ein Redundanzventilator für Zuluft und Abluft vorgesehen sind, daß nur ein Teil der Luftbehandlungskompo­ nenten redundant angeordnet ist und daß das Klappensystem so steuerbar ist, daß die Luftströme über die Haupt- und/ oder Redundanzventilatoren und die Luftbehandlungskomponen­ ten und/oder Redundanz-Luftbehandlungskomponenten leitbar sind.

In dieser Ausführungsform wird die Redundanz des Klimagerä­ tes dadurch weiter erhöht, daß beispielsweise die für einen Betrieb unter allen Klimabedingungen des zu klimatisieren­ den Raumes notwendige Kältemaschine redundant ausgeführt wird, so daß bei Ausfall einer Kältemaschine die jeweils andere in Betrieb genommen werden kann. Die Auslegung der Kältemaschinen kann dabei so erfolgen, daß unter Einbezie­ hung einer hinreichenden Redundanz und unter Berücksichti­ gung eines erhöhten Volumenstromes der Haupt- und Redundanz­ ventilatoren bei Ausnutzung von Drehzahlreserven alle möglichen und/oder wahrscheinlichen Betriebsstörungen durch Ausfall einer Kältemaschine bzw. eines Ventilators abgesi­ chert werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemä­ ßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse des Klimagerätes einen Kernbereich mit allen Luftbehandlungskom­ ponenten und den Hauptventilatoren aufweist, daß der Kernbe­ reich unmittelbar oder über Klappen mit mindestens einem Zusatzbereich verbunden ist, der eine Öffnung für die Außen­ luft, Zuluft, Fortluft und/oder Abluft enthält, und daß die Haupt- und Redundanzventilatoren sowie die Klappen des Klap­ pensystems in dem Gehäuse so angeordnet und betätigbar sind, daß die Luftströme durch mindestens einen Teil der Luftbehandlungskomponenten bzw. um mindestens einen Teil der Luftbehandlungskomponenten herum leitbar sind.

Durch die beanspruchte Konzeption und Konstruktion des Klimagerätes ist eine gedrängte Bauweise möglich, da im Kernbereich des Klimagerätegehäuses sämtliche Elemente des Klimagerätes vorgesehen sind wie Fortluft- und Abluftventi­ latoren, Filtereinrichtungen, mechanische Kühleinrichtungen und deren Teile wie Verdampfer, Kondensator und Kompressor sowie ggf. ein Wärmerohr und die Steuer-, Regel- und Anzei­ geeinrichtungen sowie Anschluß- und Sicherungseinrichtun­ gen, während in dem an den Kernbereich angrenzenden minde­ stens einen Zusatzbereich die Redundanz- und/oder Bypass-Luftströme geführt werden. Dies kann durch Anordnung insbesondere liegend installierter Redundanzventilatoren oder durch Zusammenführung von im Kernbereich angeordneten Haupt- und Redundanzventilatoren erzeugter Luftströme in einem im Zusatzbereich ausgebildeten Sammelkanal erfolgen, der mit einer entsprechenden Austrittsöffnung verbunden ist.

Zusätzlich wird durch die Schaffung mehrerer Bypass-Strö­ mungswege ein Höchstmaß an Wirtschaftlichkeit erzielt, indem unter Ausnutzung der freien Kühlung die mechanischen Kühleinrichtungen umgangen werden, so daß geringere Luftwi­ derstände resultieren, die einen erhöhten Luftdurchsatz bei gleichzeitig reduzierten Energiekosten für die mechanischen Kühleinrichtungen bewirken. Gleichzeitig ermöglicht die Ausnutzung der freien Kühlung eine weitere Erhöhung der Be­ triebssicherheit, da im Falle eines Ausfalls der mechani­ schen Kühleinrichtungen bzw. des das Klimagerät speisenden Versorgungsnetzes bei alleiniger Energieversorgung der Ventilatoren eine unterbrechungsfreie Klimatisierung des zu klimatisierenden Raumes auch über einen größeren Zeitraum hinweg bei im Bedarfsfalle erhöhtem Luftdurchsatz erfolgen kann.

Schließlich stellt die Installation der Redundanzventilato­ ren auch ein Maximum an Betriebssicherheit her, da für den Fall eines Ausfalls eines oder mehrerer Hauptventilatoren unverzüglich auf den bzw. die Redundanzventilatoren umge­ schaltet werden kann, so daß keine Unterbrechung in der Klimatisierung des zu versorgenden Raumes auftritt.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemä­ ßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Zusatzbereiche oberhalb und/oder unterhalb des Kernberei­ ches des Klimagerätegehäuses angeordnet ist bzw. sind.

Durch die Anordnung des Zusatzbereiches oberhalb und/oder unterhalb des Kernbereiches des Klimagerätegehäuses ist keine zusätzliche Stellfläche für die Herstellung eines redundanten Klimagerätes erforderlich, so daß auch bei solchen räumlichen Verhältnissen eine für die Herstellung der Betriebssicherheit unabdingbare Redundanz des Klimagerä­ tes möglich ist, die bislang nur zur Aufnahme eines Klimage­ rätes geeignet waren.

Da die Zusatzbereiche mit den Eintritts- und Austrittsöff­ nungen des Klimagerätes versehen sind, können in den Zusatz­ bereichen wahlweise Kammern zur Luftführung bzw. zur Her­ stellung von Bypass-Luftströmen und/oder zur Aufnahme von vorzugsweise liegend angeordneten Redundanzventilatoren dienen, wobei die liegende Anordnung der Redundanzventilato­ ren den Vorteil einer geringen Bauhöhe des redundanten Klimagerätes ermöglichen.

Eine entsprechende vorteilhafte Ausgestaltung der erfin­ dungsgemäßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Fortluftventilator und der Fortluft-Redundanzventilator in einer mit der Abluftöffnung verbundenen Kammer angeordnet und über druckseitig angeordnete Klappen mit einer ersten Fortluftkammer verbunden sind, die über einen Kondensator mit einer zweiten Fortluftkammer verbunden ist, daß beide Fortluftkammern über eine Klappe mit je einer Fortluftöff­ nung verbunden sind, daß die zweite Fortluftkammer über eine erste Bypassklappe an eine mit der Außenluftöffnung verbundene Außenluftkammer angeschlossen ist, daß der Zu­ luftventilator und der Zuluft-Redundanzventilator in einer Kammer mit dem Filter und dem Verdampfer angeordnet sind, wobei zwischen dem Zuluftventilator und dem Zuluft-Redun­ danzventilator einerseits und dem Filter und Verdampfer an­ dererseits eine zweite Bypassklappe zur Außenluftkammer führt, und daß auf der Druckseite des Zuluftventilators und Zuluft-Redundanzventilators angeordneten Klappen mit einem die Zuluftöffnung aufweisenden Zusatzbereich verbunden sind.

Die parallele Anordnung von Haupt- und Redundanzventilato­ ren stellt einen redundanten Betrieb des Klimagerätes sicher, wobei durch Anordnung eines als Sammelschacht für die Zuluftventilatoren ausgebildeten Zusatzbereiches die äußere Gerätekonfiguration unter Einbeziehung von Redun­ danzventilatoren beibehalten wird.

Die Konfiguration und Anordnung des Klappensystems ermög­ licht es darüber hinaus, eine Vielzahl von Strömungswegen innerhalb des Klimagerätes herzustellen, um unter Einbezie­ hung oder Umgehung zumindest eines Teiles der Zusatzaggrega­ te des Klimagerätes zum einen einen ganzjährig äußerst wirtschaftlichen Betrieb und zum anderen einen Betrieb auch im extremen Notfall unter Ausnutzung der freien Kühlung zu gewährleisten. Dabei ermöglicht die Klappenanordnung, daß die mechanischen Kühleinrichtungen und der Filter im Be­ darfsfall umgangen werden können, andererseits aber zur Vermeidung einer Filtervereisung dem Außenluftstrom ein Abluftstrom beimischbar ist. Die Herstellung von Bypässen ist in jeder Betriebsart möglich, d. h. sowohl im Außenluft­ betrieb als auch im Umluft- und Mischbetrieb.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemä­ ßer Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Haupt- und Redundanzventilatoren zu beiden Seiten der mechanischen Kühleinrichtungen angeordnet sind.

Die Anordnung der Haupt- und Redundanzventilatoren zu beiden Seiten der mechanischen Kühleinrichtungen ermöglicht die Führung der geräteinternen Luftströme durch die mechani­ schen Kühleinrichtungen und an den mechanischen Kühleinrich­ tungen vorbei. Gleichzeitig wird durch die Einrichtung der Zusatzbereiche die Möglichkeit geschaffen, Bypass-Luftströ­ me vorzusehen, die sowohl einer Filtervereisung entgegenwir­ ken als auch die Führung von Zuluftströmen ermöglichen, die vom Prinzip der freien Kühlung gebrauch machen bzw. in beliebiger Weise eine Mischung von Außenluft und Abluft unter Einbeziehung der mechanischen Kühleinrichtungen bzw. unter Umgehung der mechanischen Kühleinrichtungen gewährlei­ sten.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung dieser erfindungsgemäßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Kammer des Kernbereichs durch einen Kondensator in eine erste Teilkammer mit dem Fortluftventilator und eine zweite Teil­ kammer mit dem Fortluft-Redundanzventilator unterteilt ist, die über ihre druckseitig angeordneten Klappen mit einem ersten Zusatzbereich verbunden sind, von dem eine drucksei­ tig des Fortluftventilators angeordnete Klappe in der zweiten Teilkammer in Strömungsrichtung hinter den Kondensa­ tor angeordnet ist, daß saugseitig des in einer Kammer des Kernbereichs zu beiden Seiten eines Verdampfers angeordne­ ten Zuluftventilators bzw. Zuluft-Redundanzventilators Klappen angeordnet sind, die mit der ersten Kammer verbun­ den sind und daß die druckseitig des Zuluftventilators und Zuluft-Redundanzventilators angeordneten Klappen mit einem die Zuluftöffnung aufweisenden zweiten Zusatzbereich verbun­ den sind, wobei vorzugsweise der erste Zusatzbereich zwei Zusatzkammern aufweist, die über eine zweite Bypassklappe miteinander verbunden sind und daß die Außenluftöffnung und die Fortluftöffnung mit je einer Jalousieklappe versehen sind und der Filter in der zweiten Kammer des Kernbereichs angeordnet ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemä­ ßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Redundanzven­ tilatoren in den beiden an den Kernbereich angrenzenden Zusatzbereichen vorzugsweise liegend angeordnet sind.

In dieser Konstellation des Klimagerätes werden die Zusatz­ bauteile, d. h. Ventilatoren und Zusatzkammern, an das Kernsystem angehängt, wobei im Normalbetrieb nur der Kernbe­ reich aktiviert ist, während die zusätzlichen Ventilatoren bzw. Redundanzventilatoren nicht in Funktion sind und damit nicht durchströmt werden, so daß diese zusätzlichen Ventila­ toren im Normalbetrieb als "Stand-by Ventilatoren" Redun­ danzmöglichkeiten darstellen. Im Redundanzfall, d. h. bei Ausfall eines oder beider Hauptventilatoren, können die Redundanzventilatoren unterbrechungsfrei zugeschaltet werden und damit einen ununterbrochenen Betrieb des Klimage­ rätes sicherstellen. Die Redundanzventilatoren können aber auch im Normalbetrieb eingesetzt werden, beispielsweise zum umschichtigen Betrieb der Ventilatoren zu deren gleichmäßi­ ger Ausnutzung bzw. für den Wartungs- oder Reparaturfall zum vorübergehenden Außerbetriebsetzen der Hauptventilato­ ren.

Durch die Anordnung und Konfiguration des Klappensystems können in dieser Ausführungsform sämtliche Aggregate wahl­ weise in die geräteinterne Luftströmung einbezogen oder umgangen werden, so daß unter Ausnutzung der freien Kühlung ein optimaler Betrieb unter Wirtschaftlichkeitsgesichtspunk­ ten und unter dem Gesichtspunkt der Sicherheit z. B. gegen­ über Filtervereisung möglich ist. Auch im extremen Notfall, d. h. bei Ausfall des Stromversorgungsnetzes oder einer vorhandenen Netzersatzanlage ist ein Notbetrieb über mehre­ re Stunden möglich, indem die Hauptventilatoren oder Redun­ danzventilatoren unter Umgehung der mechanischen Kühlein­ richtungen mit im Bedarfsfalle erhöhtem Luftdurchsatz unter Anwendung der freien Kühlung aus einer Batterieanlage gespeist und so für eine geeignete Wärmeabfuhr aus dem zu klimatisierenden Raum eingesetzt werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung dieser erfindungsgemäßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Kernbereich eine mit der Außenluftöffnung und der Abluftöffnung verbundene erste Kammer; eine mit der ersten Kammer über eine zweite Bypassklappe verbundene und den Filter enthaltende zweite Kammer; eine den Kondensator enthaltende und mit der ersten Kammer verbundene dritte Kammer; eine den Verdampfer ent­ haltende und mit der zweiten Kammer verbundene vierte Kammer; eine den Fortluftventilator enthaltende und mit der dritten Kammer verbundene fünfte Kammer und eine den Zuluft­ ventilator enthaltende und mit der vierten Kammer verbunde­ ne sechste Kammer aufweist, wobei zwischen der dritten Kammer und der vierten Kammer eine dritte Bypassklappe ange­ ordnet und der Kondensator in der dritten Kammer und der Verdampfer in der vierten Kammer so angeordnet sind, daß der Abluftstrom am Kondensator vorbei zum Zuluftventilator bzw. durch den Kondensator zum Fortluftventilator geleitet wird.

Die Konfiguration des Kernbereiches ermöglicht es, die dem Klimagerät zugeführte Abluft und/oder Außenluft wahlweise am Filter und/oder an den mechanischen Kühleinrichtungen vorbeizuleiten. Die in dieser Weise angelegte Bypasskon­ zeption schafft die Möglichkeit, die durch den Filter oder die mechanischen Kühleinrichtungen hervorgerufenen internen Widerstände zu umgehen, um einen Betrieb unter Ausnutzung der freien Kühlung mit optimalem Wirkungsgrad zu ermögli­ chen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist dadurch gekenn­ zeichnet, daß der erste Zusatzbereich eine mit der Außen­ luftöffnung über eine Außenluftklappe verbundene erste Kammer; eine mit der Abluftöffnung und über eine erste Bypassklappe mit der ersten Zusatzkammer verbundene zweite Zusatzkammer; eine den Fortluft-Redundanzventilator enthal­ tende dritte Zusatzkammer und eine mit der Fortluftöffnung verbundene vierte Zusatzkammer enthält, daß die erste und zweite Zusatzkammer mit der ersten Kammer des Kernbereichs verbunden sind, daß die dritte Zusatzkammer des Zusatzbe­ reichs mit der dritten Kammer des Kernbereichs verbunden ist und daß in die vierte Zusatzkammer des Zusatzbereichs die druckseitig angeordneten Klappen des Fortluftventila­ tors und Fortluft-Redundanzventilators münden.

Die Anordnung eines der Redundanzventilatoren in einem ersten, an den Kernbereich angrenzenden Zusatzbereich, ermöglicht den Redundanzbetrieb ohne zusätzliche Stellflä­ che für eine Redundanzerweiterung des Klimagerätes. Gleich­ zeitig wird durch die Aufgliederung des Zusatzbereiches in mehrere Kammern die Voraussetzung dafür geschaffen, daß eine beliebige Mischung von Abluft und Außenluft möglich ist, so daß beispielsweise bei freier Kühlung eine Filter­ vereisung durch entsprechende Beimischung von Abluftströmen wirksam verhindert werden kann.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemä­ ßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Zu­ satzbereich aus einer den Zuluft-Redundanzventilator enthal­ tenden fünften Zusatzkammer und einer sechsten Zusatzkammer besteht, die mit der Zuluftöffnung und den druckseitig des Fortluftventilators im Kernbereich angeordneten Klappe sowie der druckseitig des Zuluft-Redundanzventilators angeordneten Klappe verbunden ist und daß der Zuluft-Redun­ danzventilator saugseitig mit der zweiten Kammer des Kernbe­ reichs verbunden ist.

Die Anordnung des zweiten Redundanzventilators in dem zweiten Zusatzbereich, der ebenfalls unmittelbar an den Kernbereich angrenzt und vorzugsweise unterhalb des Kernbe­ reiches angeordnet ist, schafft die Voraussetzung dafür, daß auch diese Redundanzerweiterung des Klimagerätes mit keiner Vergrößerung der erforderlichen Stellfläche verbunden ist und daß sowohl der Hauptventilator als auch der Zusatz­ ventilator mit der Zuluftöffnung verbunden sind, so daß die äußere Gerätekonfiguration gegenüber einem nicht redundan­ ten Klimagerät nicht verändert werden muß, was bei bestehen­ den zu klimatisierenden Räumen den Vorteil mit sich bringt, daß vorhandene Klimagerätekonfigurationen mit entsprechen­ den Luftführungsschächten nicht geändert werden müssen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilatormoto­ ren mit Kommutierungseinheiten verbunden sind oder Kommutie­ rungseinheiten enthalten, die an ein Wechsel- oder Dreh­ stromnetz und an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen sind.

Die erfindungsgemäße Lösung schafft mit geringem schaltung­ stechnischen Aufwand eine unterbrechungsfreie Stromversor­ gung von Ventilatoren eines Klimagerätes, indem die Lei­ stungsteile zur Versorgung der Ventilatoren in der Weise aufgeteilt werden, daß unabhängig von einer Wechsel- oder Gleichspannungsspeisung eine variable Spannung an den Motoranschlüssen der Ventilatoren zur Verfügung gestellt werden kann.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kommutierungsein­ heiten aus mit einem Wechsel- oder Drehstromnetz oder einer Netzersatzanlage einerseits und den Ventilatormotoren andererseits verbundenen Frequenz-Umrichtern und aus mit einer Batterie und den Ventilatormotoren andererseits verbundenen Wechselrichtern bestehen.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine unterbrechungs­ freie Energieversorgung der Ventilatoren und mechanischen Kühleinrichtungen nach einem abgestuften Sicherheitsplan. Im Normalbetrieb erfolgt die Speisung der Ventilatoren und des Kompressors der mechanischen Kühleinrichtungen aus dem speisenden Wechsel- oder Drehstromnetz über Umrichter mit Gleichspannungs-Zwischenkreis, wobei durch entsprechende Taktung der Umrichter eine in weiten Grenzen durchführbare Drehzahlsteuerung der Ventilatormotoren erfolgen kann. Bei Ausfall des speisenden Wechsel- oder Drehstromnetzes kann auf eine vorhandene Netzersatzanlage umgeschaltet werden, die die Energieversorgung für die Ventilatoren und den Kompressor der mechanischen Kühleinrichtung sicherstellt.

Ist keine Netzersatzanlage vorhanden oder bei Ausfall aus der Netzersatzanlage kann die Spannungsversorgung der Ventilatoren aus einem Wechselrichter erfolgen, der ein­ gangsseitig an eine Batterieanordnung angeschlossen ist, die für elektronische Datenverarbeitungsanlagen und Telefon­ vermittlungen im Störfall genutzt wird.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemä­ ßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kommutie­ rungseinheiten als Umrichter mit Gleichspannungs-Zwischen­ kreis ausgebildet sind, daß der Gleichrichterteil der Umrichter an das Wechsel- oder Drehstromnetz angeschlossen sind und der Wechselrichterteil der Umrichter die Ventila­ tormotoren speist und daß der Gleichspannungs-Zwischenkreis mit einer Batterie verbunden ist.

Durch automatische Umschaltung der Spannungsversorgung auf den Wechselrichter wird die vorhandene Batterie-Gleichspan­ nung von beispielsweise 60 Volt in eine Wechsel- oder Drehspannung geeigneter Spannungshöhe oder Frequenz in Abhängigkeit von der gewünschten Drehzahl umgeformt, so daß die daran angeschlossenen Ventilatoren den weiteren Betrieb des Klimagerätes unter Ausnützung der freien Kühlung sicher­ stellen, da die Kälteanlagen wegen der normalerweise gerin­ gen Kapazität der Batterien abgeschaltet werden müssen.

Vorteilhafterweise ist die Batterie mit einem Gleichstromum­ richter verbunden, der die Batteriespannung auf eine Span­ nung vorgebbarer Spannungshöhe heraufsetzt und der Ausgang des Gleichstromumrichters mit einem Eingang mindestens eines Gleichspannungs-Zwischenkreises einer Kommutierungs­ einheit verbunden.

Der Gleichstromumrichter formt aus der niedrigen Batterie­ spannung von beispielsweise 60 Volt eine Gleichspannung geeigneter Spannungshöhe (beispielsweise 600 Volt), die dann in den Gleichstrom-Zwischenkreis des Umrichters einge­ speist wird, so daß am Wechselrichter des Umrichters sowohl eine Gleichspannung als auch eine Wechselspannung geeigneter Spannungshöhe anliegt.

Mit Hilfe handelsüblicher Umrichter kann jederzeit aus dem Gleichstromumrichter oder aus der am Ausgang der Kommutie­ rungseinheiten anstehenden Gleichspannung eine Wechselspan­ nung geeigneter Höhe und Frequenz umgerichtet werden, so daß die normalen, handelsüblichen Ventilatoren bei bereits bestehenden Klimageräten weiterverwendet werden können, ohne daß zwangsläufig Ventilatoren mit elektronischen Kommutierungseinrichtungen erforderlich sind.

Werden jedoch elektronisch kommutierte Ventilatormotoren verwendet, so ergibt sich in Verbindung mit den Kommutie­ rungseinheiten eine vorteilhafte Einrichtung, die ein hohes Maß an Flexibilität und Redundanz gewährleistet.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemä­ ßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Klimagerät zwei Einspeisestellen aufweist, die mit zwei getrennten Schalttafeln verbunden sind, die jeweils einen Hauptschal­ ter, ein Leistungsteil für die Speisung des Zuluft- und Fortluftventilators sowie einen Transformator zur Herabset­ zung der Netzspannung oder Netzersatzspannung auf eine Kleinspannung aufweist, wobei der Transformator zwischen der Einspeisestelle und dem Hauptschalter angeschlossen ist, daß die Kleinspannungsanschlüsse der Transformatoren beider Schalttafeln mit einer in der ersten Schalttafel an­ geordneten Einspeisungsumschaltung verbunden sind und daß die erste Schalttafel ein Steuer- und Regelungsmodul auf­ weist, das zur Spannungsversorgung mit der Einspeisungsum­ schaltung und ausgangsseitig mit der Steuerung der Klappen­ systeme, der Fühlereinrichtungen u. dgl. verbunden ist.

Alternativ oder ergänzend hierzu kann das Klimagerät zwei Einspeisestellen aufweisen, die mit zwei getrennten Schalt­ tafeln verbunden sind, von denen die erste Schalttafel mit einer an ein Wechsel- oder Drehstromnetz angeschlossenen Niederspannungshauptverteilung verbunden ist und einen ersten Hauptschalter aufweist, der sowohl mit einem ersten Leistungsteil für den Kältemittelverdichter als auch mit einem zweiten Leistungsteil für den Haupt-Zuluftventilator und Haupt-Fortluftventilator verbunden ist und daß die Ein­ speisung der ersten Schalttafel mit einem Transformator zur Herabsetzung der Netzspannung oder Netzersatzspannung auf eine Kleinspannung verbunden ist, daß eine zweite Schalttafel über einen zweiten Hauptschalter mit der Nie­ derspannungshauptverteilung und über einen dritten Haupt­ schalter mit der Batteriespannungsquelle verbunden ist, daß der zweite Hauptschalter mit einem den Redundanz-Zuluftven­ tilator und den Redundanz-Fortluftventilator speisenden Lei­ stungsteil und der dritte Hauptschalter mit einem Direktum­ richter verbunden ist, daß der Ausgang des Direktumrichters mit dem Leistungsteil des Redundanz-Zuluftventilators und des Redundanz-Fortluftventilators, mit dem auf der ersten Schalttafel angeordneten zweiten Leistungsteil und mit einer Einspeisungsumschaltung verbunden ist, die zusammen mit einem Steuerungs- und Regelungsmodul und einer Steue­ rung der Klappensysteme, der Fühlereinrichtungen u. dgl. auf der ersten Schalttafel angeordnet ist.

Beide Lösungen schaffen eine weitere Möglichkeit zur Erhö­ hung der Betriebsbereitschaft eines Klimagerätes sowie zur Freischaltung einzelner Aggregate des Klimagerätes unter Betriebsbedingungen, d. h. ohne Betriebsunterbrechung zur Wartung oder zum Austausch, und besteht darin, am Klimage­ rät zwei getrennte Schalttafeln vorzusehen, die so geglie­ dert und miteinander elektrisch verbunden sind, daß in allen Betriebssituationen eine einwandfreie Steuerung und Regelung des Klimagerätes erfolgt.

Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei­ spielen soll der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Klimagerätekonfiguration mit einem an einen Kernbereich angrenzenden Zusatzbereich und parallel in einer Kammer angeordneten Haupt- und Redundanzventilato­ ren;

Fig. 2a und 2b Blockschaltbilder für die Spannungsversor­ gung der Ventilatormotoren aus einem Normalnetz, einer Netzersatzanlage und/oder einer Batterieanlage;

Fig. 3 eine zweite Klimagerätekonfiguration mit oberhalb und unterhalb eines Kernbereiches angeordneten Zusatzbereichen mit beidseitig der mechanischen Kühleinrichtungen angeord­ neten Ventilatoren;

Fig. 4 bis 17 schematische Darstellungen der geräteinter­ nen Luftströme bei unterschiedlichen Klap­ penstellungen einer Klimagerätekonfigurati­ on gemäß Fig. 3;

Fig. 18 eine dritte Klimagerätekonfiguration mit oberhalb und unterhalb eines Kernbereiches angeordneten Zusatzbereichen, in denen Re­ dundanzventilatoren angeordnet sind;

Fig. 19 bis 32 verschiedene geräteinterne Luftströme in Ab­ hängigkeit von den Klappenstellungen einer Klimagerätekonfiguration gemäß Fig. 18;

Fig. 33 eine vierte Klimagerätekonfiguration mit mechanischer Kühlung sowohl im Ersatzstrom­ fall als auch bei normaler Netzstromversor­ gung der Aggregate;

Fig. 34 bis 39 verschiedene geräteinterne Luftströme in Ab­ hängigkeit von den Klappenstellungen einer Klimagerätekonfiguration gemäß Fig. 33;

Fig. 40 ein Anlagenschema mit den Strömungs- und Kältemittelwegen eines Klimagerätes gemäß Fig. 33;

Fig. 41 ein Blockschaltbild der Schalttafeln eines an eine Niederspannungshauptverteilung angeschlossenen Klimagerätes und

Fig. 42 ein Blockschaltbild der Schalttafeln eines an eine Niederspannungshauptverteilung und eine Batteriespannungsquelle angeschlosse­ nen Klimagerätes.

Fig. 1 zeigt eine Prinzipdarstellung eines Klimagerätes mit redundantem Ventilatorsystem. Das Klimagerät weist ein Gehäuse 1 auf, das in seinen Abmessungen im wesentlichen einem konventionellen Klimagerät entspricht und das in seiner geräteinternen Konfiguration derart verändert wurde, daß ein redundantes Gerät geschaffen wird, dessen äußere Luftführungsanschlüsse denen konventioneller Geräte entspre­ chen.

Das in Fig. 1 dargestellte Klimagerät weist einen Kernbe­ reich 10 und einen unterhalb des Kernbereiches angeordneten Zusatzbereich 12 auf, der mit dem Zuluftauslaß 24 versehen ist. Der Kernbereich 10 weist einen Außenlufteinlaß 21, zwei Fortluftauslässe 221 und 222 sowie einen Ablufteinlaß 23 auf, von denen der Außenlufteinlaß 21 mit einer Klappe 55 und die Fortlufteinlässe 221 und 222 mit Klappen 561, 562 versehen sind, die vorzugsweise als Jalousieklappen aus­ geführt sind.

Eine erste Kammer 120 des Kernbereiches 10 ist über die Au­ ßenluftklappe 55 mit dem Außenlufteinlaß 21 und über einen Gerätezwischenboden 126 mit einer den Filter 81 aufnehmen­ den Kammer 125 verbunden. Eine zweite Kammer 121, 122 des Kernbereiches 10 ist durch einen Kondensator 82 in zwei Teilkammern 121 und 122 unterteilt, die jeweils mit einem Fortluftauslaß 221 bzw. 222 über Klappen 561, 562 verbunden sind. Die zweite Teilkammer 122 ist über eine erste Bypass­ klappe 571 mit der ersten Kammer 120 verbunden.

Eine dritte Kammer 123 des Kernbereiches 10 enthält einen Fortluftventilator 31 sowie einen Fortluft-Redundanzventila­ tor 32, die parallel in dieser Kammer angeordnet sind. Die dritte Kammer 123 ist mit dem Ablufteinlaß 23 und über zwei druckseitig der Ventilatoren 31, 32 angeordnete Klappen 51, 52 mit der ersten Teilkammer 121 verbunden. Zusätzlich ist eine weitere Bypassklappe 59 in der dritten Kammer 123 des Kernbereiches 10 vorgesehen, die zur vierten Kammer 124 führt, in der ein Zuluftventilator 41 sowie ein Zuluft-Re­ dundanzventilator 42 parallel angeordnet sind und die weiterhin den Filter 81 sowie einen Verdampfer 83 enthält.

Von der ersten Kammer 120 zweigt eine fünfte Kammer 125 ab, die mit der ersten Kammer 120 über eine zweite Bypassklappe 572 verbunden ist. Von dieser fünften Kammer 125 führt eine weitere Bypassklappe 58 in die vierte Kammer 124 des Kernbe­ reiches 10, wobei die weitere Bypassklappe 58 im Zwischenbo­ den 126 des Kernbereiches an einer Stelle angeordnet ist, die zwischen den Ventilatoren 41, 42 und dem Verdampfer 83 in die vierte Kammer 124 führt.

Druckseitig des Zuluftventilators 41 bzw. Zuluft-Redundanz­ ventilators 42 sind Klappen 53, 54 im Boden des Kernberei­ ches 10 angeordnet und führen in einen Zusatzbereich 12, der an der Vorder- bzw. Rückseite des Gehäuses 1 einen Zu­ luftauslaß 24 aufweist.

In Fig. 1 sind schematisch die im Betrieb des Klimagerätes möglichen Luftströmungen eingetragen, die eine optimale Be­ triebsweise sowohl hinsichtlich der Betriebssicherheit als auch hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit bei der in Fig. 1 dargestellten kompakten Bauweise des Klimagerätes gestat­ ten. Im Normalfall ist jeweils einer der beiden parallel zueinander in einer Kammer des Kernbereichs 10 angeordneten Fortluft- und Zuluftventilatoren 31, 32 bzw. 41, 42 in Be­ trieb, während der jeweils andere Fortluft- oder Zuluftven­ tilator in Betriebsbereitschaft steht, um bei Ausfall eines Ventilators unverzüglich in Betrieb genommen zu werden, um die Betriebsbereitschaft des Klimagerätes zu sichern.

Diese Betriebsweise schließlich selbstverständlich nicht aus, daß im Bedarfsfall, d. h. insbesondere im Fall der freien Kühlung ohne Einbeziehung der mechanischen Kühlein­ richtungen auch beide Ventilatoren in Betrieb genommen werden, um eine verstärkte Luftströmung, d. h. einen hohen Luftdurchsatz zu ermöglichen. Diese Betriebsweise ist insbesondere dann denkbar, wenn bei Ausfall des Versorgungs­ netzes bzw. einer evtl. vorhandenen Netzersatzanlage die mechanischen Kühleinrichtungen abgeschaltet und die Ventila­ toren aus einer Batterieanlage gespeist werden und ein Betrieb mit freier Kühlung eingerichtet wird.

Der durch den Außenlufteinlaß 21 und die Außenluftklappe 55 in die erste Kammer 120 des Kernbereichs 10 gelangende Au­ ßenluftstrom a gelangt bei geschlossenen Bypassklappen 572 und 58 durch den Filter 81 und Verdampfer 83 in den Einlaß der Zuluftventilatoren 41, 42 und von dort über die druck­ seitig an den Zuluftventilatoren 41, 42 angeordneten Klap­ pen 53, 54 in die durch den Zusatzbereich 12 gebildete Kammer zum Zuluftauslaß 24. Sind die Bypassklappen 572, 58 geöffnet, so gelangt der Außenluftstrom als Bypassströmung b an den einen höheren Strömungswiderstand bildenden Filter 81 und Verdampfer 83 vorbei in die Zuluftventilatoren-Kam­ mer, so daß bei verringertem Strömungswiderstand ein Außen­ luftbetrieb, d. h. ein Betrieb mit freier Kühlung ermöglicht wird, bei dem der Zuluftstrom c entweder über den Zuluftven­ tilator 41 oder den Zuluft-Redundanzventilator 42 als Luftströmung geführt wird.

Der in die dritte Kammer 123 des Kernbereichs 10 über den Ablufteinlaß 23 gelangende Abluftstrom d wird je nach Inbe­ triebnahme des Fortluftventilators 31 bzw. Fortluft-Redund­ anzventilators 32 in einen Luftstrom e bzw. f übergeleitet und gelangt von dort über die druckseitig der Fortluftventi­ latoren 31, 32 angeordneten Klappen 51, 52 in die erste Teilkammer 121 und von dort bei geöffneter Fortluftklappe 561 und geschlossener Fortluftklappe 562 zum Fortluftauslaß 221 als Fortluftstrom g unter Umgehung des Kondensators 82, während bei geschlossener Fortluftklappe 561 und geöffneter Fortluftklappe 562 der Fortluftstrom h durch den Kondensa­ tor 82 zum Fortluftauslaß 222 geleitet wird.

Bei geöffneter erster Bypassklappe 571 gelangt ein Teil des Fortluftstromes in die erste Kammer 120 des Kernbereichs 10 und damit zur Außenluftströmung a, so daß bei geringen Außenlufttemperaturen zur Vermeidung einer Filtervereisung ein Teil des warmen Abluftstromes zum Außenluftstrom ge­ führt wird. In dieser Betriebsweise ist durch entsprechende Öffnung oder teilweise Öffnung der Fortluftklappen 561, 562 ein Betrieb mit vollständiger bzw. teilweiser Einschaltung des Kondensators 82 möglich, so daß eine optimierte Be­ triebsweise in Abhängigkeit von der Außenlufttemperatur und der notwendigen Einschaltung der mechanischen Kühleinrich­ tungen erfolgen kann.

Schließlich ist durch Öffnung der Bypassklappe 59 die Mög­ lichkeit gegeben, einen Teil des oder den gesamten Abluft­ strom d als Luftströmung i in die vierte Kammer 125 des Kernbereichs 10 zur Saugseite der Zuluftventilatoren 41, 42 zu leiten, so daß im Bedarfsfall ein reiner Umluftbetrieb geschaffen wird. Auch hier ist durch entsprechende Beimi­ schung von Luftströmungen ein Mischbetrieb möglich, bei dem dem Abluftstrom d eine Außenluftströmung a bzw. b unter Einbeziehung des Filters 81 bzw. Verdampfers 83 möglich ist.

In den Fig. 2a und 2b sind Blockschaltbilder zur Erläute­ rung der Stromversorgung der Ventilatoren aus einem Versor­ gungsnetz, einer Netzersatzanlage bzw. einer Batterieanlage dargestellt. Sie dienen der Stromversorgung für die Zuluft- und Abluftventilatoren sowohl im Klimagerät gemäß Fig. 1 mit in einer Kammer angeordneten Haupt- und Redundanzventi­ latoren als auch bezüglich der in den nachfolgend beschrie­ benen Figuren dargestellten Gerätekonfiguration zur unter­ brechungsfreien Stromversorgung der Zuluft- und Fortluftven­ tilatoren aus einem speisenden Wechsel- und Drehstromnetz, einer Netzersatzanlage oder einer Batterieanlage.

In Fig. 2a sind zwei Umrichter mit Gleichspannungs-Zwi­ schenkreis 91, 92 mit ihren Gleichrichterteilen 911, 921 einerseits an ein 230 Volt Wechselspannungsnetz oder 400 Volt Drehstromnetz und andererseits an einen Gleichspannungs­ wandler oder Hochsetzsteller 8 angeschlossen, der wiederum mit einer Batterieanlage mit einer Gleichspannung von bei­ spielsweise 60 Volt verbunden ist und an seinem Ausgang eine auf beispielsweise 600 Volt heraufgesetzte Arbeits­ gleichspannung abgibt. Die von den Gleichrichterteilen 911, 921 gelieferte Zwischenkreisspannung wird in einem Gleich­ spannungs-Zwischenkreis 912, 922 geglättet und einem je nach Ausführung der Ventilatormotoren zwei- oder dreiphasi­ gen Wechselrichterteil 913, 932 zugeführt, wobei durch An­ schnittsteuerung bzw. Änderung der Taktfrequenz die Wechsel­ richter-Ausgangsspannung in ihrer Höhe und/oder Frequenz durch eine Steuer- und Regeleinrichtung zur Drehzahlsteue­ rung der Ventilatormotoren 31, 32; 41, 42 verändert werden kann.

Bei der in Fig. 2a dargestellten Konfiguration sind beide elektronische Kommutierungseinheiten bzw. Umrichter 91, 92 sowohl mit einem speisenden Wechsel- oder Drehstromnetz 60 als auch über Leitungen 40, 50 mit einem Ausgang eines Gleichspannungswandlers 8 verbunden, der die von einer Batterieanlage 7 abgegebene Gleichspannung von beispielswei­ se 60 Volt auf eine Arbeitsgleichspannung von 600 Volt heraufsetzt. Beide Kommutierungseinheiten bzw. Umrichter 91, 92 sind mit den Haupt- und Redundanzventilatoren 31, 32 bzw. 41, 42 einer Gruppe, beispielsweise dem Haupt-Fort­ luft/Abluftventilator 31 und dem Redundanz-Fortluft/Abluft­ ventilator 32 bzw. dem Haupt-Zuluftventilator 41 und Redun­ danz-Zuluftventilator 42 verbunden.

Diese in Fig. 2a dargestellte Konfiguration kann in viel­ fältiger Weise modifiziert werden. So kann beispielsweise die eine Kommutierungseinheit 91 eingangsseitig mit einem speisenden Wechsel- oder Drehstromnetz 60 und ausgangssei­ tig mit den Hauptventilatoren 31 bzw. 41 verbunden werden, während die andere Kommutierungseinheit 92 eingangsseitig über den Gleichspannungswandler 8 mit der Batterieanlage 7 und ausgangsseitig mit den Redundanzventilatoren 32 bzw. 42 verbunden ist.

In einer weiteren möglichen Variante ist die eine Kommutie­ rungseinheit 91 mit dem speisenden Wechsel- oder Drehstrom­ netz 60 und ausgangsseitig mit den Hauptventilatoren 31, 41 verbunden, während die andere Kommutierungseinheit 92 sowohl mit einem speisenden Wechsel- oder Drehstromnetz oder einer Netzersatzanlage 70 als auch über eine Leitung 50 und einen Gleichspannungswandler bzw. Hochstellsetzer 8 mit einer Batterieanlage 7 und ausgangsseitig mit den Re­ dundanzventilatoren 32, 42 verbunden ist. In dieser Ausfüh­ rungsform würde die Speisung der Hauptventilatoren 31, 41 aus dem normalen Wechsel- oder Drehstromnetz erfolgen, während die Redundanzventilatoren 32, 42 entweder aus der Netzersatzanlage oder aus der Batterieanlage 7 über den Gleichspannungswandler 8 und die Kommutierungseinheit 92 ge­ speist werden.

Eine weitere Alternative zur Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2a besteht darin, daß die eine Arbeitsgleichspannung von beispielsweise 600 Volt abgebenden Ausgänge des Gleich­ spannungswandlers 8 unmittelbar mit dem Gleichspannungs-Zwi­ schenkreis 912 bzw. 922 der Kommutierungseinheiten 91, 92 verbunden sind. Eine derartige Anordnung wird nachstehend anhand der Fig. 2b näher erläutert werden.

Fig. 2b zeigt eine Anordnung, bei der den Ventilatormoto­ ren 3, 4 zugeordnete Kommutierungseinheiten 5, 6 über eine Leitung 60 mit einem speisenden Wechsel- oder Drehstromnetz sowie über Leitungen 40, 50 mit dem Ausgang eines Gleich­ stromumrichters 8 verbunden sind. Die Leitung 60 kann mit einer Niederspannungshauptverteilung verbunden werden, an das ein Wechsel- oder Drehstromnetz und eine Netzersatzanla­ ge angeschlossen sind.

Der Gleichspannungswandler 8 ist eingangsseitig an eine Batterie 7 angeschlossen, der eine Spannung von beispiels­ weise 60 Volt auf eine Ausgangs-Gleichspannung von 600 Volt heraufsetzt. Ein Freigabeanschluß 20 initiiert den Gleich­ spannungswandler 8.

An einem zusätzlichen Wechselspannungsausgang 30 gibt der Gleichspannungswandler 8 eine Wechselspannung von beispiels­ weise 24 Volt als Steuerspannung für eine Schalttafel ab, so daß dadurch sichergestellt wird, daß die Transformato­ ren, Antriebe für Jalousieklappen und die Automationsstati­ on eines Klimagerätes mit Spannung versorgt werden.

In den Schaltungsanordnungen gemäß den Fig. 2a und 2b wird als Ersatznetz eine 60 Volt-Versorgung aus Batterien realisiert, die für die Aufrechterhaltung eines Notbetrie­ bes der Klimageräte installiert werden. Bei einer Ersatz­ stromversorgung aus den Batterien wird zur Energieeins­ parung auf den Betrieb einer Kälteanlage des Klimagerätes verzichtet. In Abhängigkeit von der Kapazität der Batterien können auch bei Vorsorgung durch Batterien zur Förderung eines erhöhten Volumenstromes alle vier Ventilatoren der Anordnung gemäß Fig. 1 über eine Handschaltebene einge­ schaltet werden. In diesem Fall kann je nach Luftleistung des Klimagerätes eine zweite Umrichtereinheit erforderlich werden.

Bei der Ersatzstromversorgung aus Batterien erfolgt die Ein­ speisung mit 60 Volt über die im Gerät integrierte Umrich­ ter-/Kommutierungseinheit bei entsprechender Absicherung direkt zu den Ventilatoren.

Infolge der hochtaktenden Direktumwandlung mittels des Gleichspannungswandlers 8 wird ein hoher Wirkungsgrad der Gesamtanlage erzielt. Da keine indirekte Wandlung mit einem Sinus-Ausgangsfilter wie bei bekannten Anlagen erfor­ derlich ist, ist das Volumen des Gleichspannungswandlers 8 gering.

Fig. 3 zeigt eine Prinzipskizze eines Klimagerätes mit einem Kernbereich 10 und oberhalb sowie unterhalb des Kern­ bereichs 10 angeordneten Zusatzbereichen 11, 12 mit Zusatz­ kammern, die unterschiedliche Betriebsweisen unter Einbezie­ hung eines redundanten Ventilatorsystems im Kernbereich 10 des Klimagerätes zulassen.

Der Kernbereich 10 des in Fig. 3 dargestellten Klimagerä­ tes weist in neben- und übereinander angeordneten Kammern 130, 131 und 132 zu beiden Seiten eines Kondensators 82 angeordnete Fortluftventilatoren 31, 32 sowie zu beiden Seiten eines Verdampfers 83 angeordnete Zuluftventilatoren 41, 42 auf. In der unteren Kammer 132 des Kernbereichs 10 ist weiterhin ein Filter 81 angeordnet, der wahlweise aber auch in einer getrennten, aber mit der unteren Kammer 132 verbundenen Kammer vorgesehen werden kann, was in Fig. 3 durch die gestrichelte Anordnung des Ventilators 81 darge­ stellt ist.

Der oberhalb des Kernbereichs 10 angeordnete Zusatzbereich 11 weist mindestens zwei voneinander durch eine Bypassklap­ pe 67 getrennte Zusatzkammern 115, 116 auf, vor denen die eine Zusatzkammer 115 über eine Fortluftklappe 66 mit dem Fortluftauslaß 22 sowie mit dem Ablufteinlaß 23 und die andere Zusatzkammer 116 über eine Außenluftklappe 65 mit dem Außenlufteinlaß 21 verbunden ist. Die druckseitig der Fortluftventilatoren 31, 32 angeordneten Klappen 611, 62 führen in die eine Zusatzkammer 115 des ersten Zusatzbe­ reichs 11. Zusätzlich ist eine weitere Klappe 612 in Strö­ mungsrichtung des Abluftstromes hinter dem Kondensator 82 angeordnet und ermöglicht eine Führung des Abluftstromes oder Abluft-Teilstromes über den einen Abluftventilator 31 durch den Kondensator 82 hindurch zur Zusatzkammer 115 bzw. 116.

Im Zwischenboden des Kernbereichs 10 sind Klappen 68, 69 vorgesehen, die saugseitig der Zuluftventilatoren 41, 42 angeordnet sind. Druckseitig der Zuluftventilatoren 41, 42 sind Klappen 63, 64 angeordnet, die in die durch den zwei­ ten Zusatzbereich 12 gebildete Zusatzkammer und damit zum Zuluftauslaß 24 führen.

Die Klimagerätekonfiguration nach Fig. 3 ermöglicht unter Einbeziehung eines redundanten Ventilatorsystems eine optimierte Betriebsweise mit verschiedenen Bypassmöglichkei­ ten über das dargestellte Klappensystem bzw. die in den Zusatzbereichen 11, 12 vorgesehenen Zusatzkammern, so daß im Normalbetrieb eine Klimatisierung eines Raumes mit geringstmöglichem Energieeinsatz erfolgen kann und im Bedarfsfalle ein abgestufter Notbetrieb durchgeführt werden kann, bei dem entweder eine vorhandene Netzersatzanlage oder eine Batterieanlage zur Versorgung von elektronischen Datenverarbeitungsgeräten oder eine Telefonvermittlung einbezogen werden kann.

In den Fig. 4 bis 17 sind verschiedene Betriebsweisen dargestellt, die nachstehend kurz erläutert werden sollen, wobei gleiche Bezugsziffern auch gleiche Teile des Klimage­ räts bezeichnen.

In Fig. 4 ist ein Mischbetrieb dargestellt, bei dem dem Au­ ßenluftstrom durch Öffnung der Bypassklappe 67 im Zusatzbe­ reich 11 ein Teil des Abluftstromes beigemischt wird, beispielsweise bei niedrigen Außenlufttemperaturen zur Vermeidung einer Vereisung des Filters 81. Der Abluftstrom wird durch den einen Fortluftventilator 31 geführt und durch Öffnung der Klappen 611 bzw. 612 in zwei Teilströme aufgespalten, von denen ein Teilstrom durch den Kondensator 82 in die Zusatzkammer 115 gelangt, während der andere Teilstrom um den Kondensator 82 herumgeleitet wird.

Je nach Stellung der Klappen 611 bzw. 612 kann der durch den Kondensator 82 gelangende Luftstrom variiert werden. Durch Öffnen der saugseitig des einen Zuluftventilators 42 angeordneten Klappe 68 sowie der druckseitig dieses Ventila­ tors 42 angeordneten Klappe 64 wird das Abluft/Außenluft-Ge­ misch am Verdampfer 83 vorbei über den Zusatzbereich 12 zum Zuluftauslaß 24 geleitet. Das Maß der Zusammensetzung der Zuluft aus Abluft und Außenluft wird durch die Klappenstel­ lung der Jalousieklappe 68 bestimmt.

Fig. 5 zeigt einen Mischbetrieb unter Einbeziehung der me­ chanischen Kühleinrichtungen und eines Bypass zur Beimi­ schung von Abluft in die Außenluft, beispielsweise zur Filterenteisung. Wie der Darstellung gemäß Fig. 5 zu entnehmen ist, wird in diesem Falle der zweite Fortluftven­ tilator 32 sowie der eine Zuluftventilator 41 in Betrieb genommen, die beide in Strömungsrichtung der Abluft bzw. Außenluft hinter dem Kondensator 82 bzw. Verdampfer 83 angeordnet sind.

Fig. 6 zeigt einen reinen Außenluftbetrieb, bei dem die Abluft durch den Kondensator 82 über den einen Fortluftven­ tilator 32 zum Fortluftauslaß bei geschlossener Bypassklap­ pe 67 geführt wird. Die Außenluft gelangt über den Außen­ lufteinlaß 21 durch den Filter 81 zum einen Zuluftventila­ tor, der in Strömungsrichtung vor dem Verdampfer 83 angeord­ net ist, so daß der Außenluftstrom nicht über den Verdamp­ fer 83 und somit mit einem geringen Strömungswiderstand zum Zuluftauslaß 24 geführt wird.

Fig. 7 zeigt eine der Luftströmung gemäß Fig. 6 entspre­ chende Konfiguration, wobei zusätzlich ein Teil des Abluft­ stromes über die Bypassklappe 68 zum Zuluftventilator 42 geleitet wird.

Fig. 8 zeigt eine Betriebsweise, bei der durch Öffnung der ersten Bypassklappe 67 im Zusatzbereich 11 ein Teil der Abluft der Außenluft beigemischt wird.

Die Betriebsweise gemäß Fig. 9 entspricht der vorstehend dargestellten Betriebsweise gemäß den Fig. 6 und 7 mit der Ausnahme, daß unter Einbeziehung der mechanischen Kühlung der Außenluftstrom durch den Verdampfer 83 zum Zuluftventilator 41 geführt wird.

Die Betriebsweise gemäß Fig. 10 entspricht der Betriebswei­ se gemäß Fig. 9 mit der Maßgabe, daß ein Teil des Abluft­ stromes dem Zuluftventilator 41 über die Bypassklappe 69 saugseitig zugeführt wird, wobei die Zusammensetzung des Zuluftstromes aus dem Außenluft- und dem Abluftstrom von der Stellung der Bypassklappe 69 abhängt.

Fig. 11 entspricht der Betriebsweise gemäß Fig. 9 mit der Maßgabe, daß durch Öffnen der ersten Bypassklappe 67 im Zu­ satzbereich 11 ein Teil der Abluft zur Außenluft beige­ mischt wird bei ansonsten unveränderter Betriebsweise.

Fig. 12 zeigt einen Außenluftbetrieb, bei dem die Abluft über den einen Fortluftventilator 31 und durch Öffnung der Klappen 611 und 612 teilweise durch den Kondensator 82 in die Zusatzkammer 115 des Zusatzbereichs 11 und von dort zum Fortluftauslaß 22 geführt wird. Das Maß der Kühlung der Zuluft hängt dabei von der Stellung der Klappen 611, 612 ab, die die Größe des Bypassstromes am Kondensator 82 vorbei bestimmt.

Fig. 13 zeigt eine Betriebsweise entsprechend dem in Fig. 12 dargestellten Betrieb, wobei durch Öffnen der Bypassklap­ pe 69 ein Teil des Abluftstromes dem einen Zuluftventilator 41 zugeführt wird. Auch hier bestimmt die Stellung der Bypassklappe 69 das Maß der Beimischung der Abluft zur bei Durchfluß des Verdampfers 83 gekühlten Außenluft.

Fig. 14 zeigt eine Betriebsweise, die der Fig. 12 ent­ spricht, wobei dem Außenluftstrom durch Öffnen der ersten Bypassklappe 67 im Zusatzbereich 11 ein Teil der Abluft beigemischt wird.

In Fig. 15 wird eine Betriebsweise dargestellt, bei der durch die Klappenstellung ein Außenluftbetrieb bewirkt wird, wobei durch Inbetriebnahme des dem Verdampfer 83 vorgeschalteten Zuluftventilators 42 der Verdampfer 83 umgangen wird, während ein Teil der Abluft durch den Konden­ sator 82 geleitet und der andere Teil durch Öffnen der druckseitig des Fortluftventilators 31 angeordneten Klappe 611 am Kondensator 82 vorbeigeleitet wird.

Fig. 16 zeigt eine der Betriebsweise gemäß Fig. 15 ent­ sprechende Betriebsweise mit der Maßgabe, daß durch Öffnen der Bypassklappe 68 ein Teil des Abluftstromes zu dem dem Verdampfer 83 vorgeschalteten Zuluftventilator 42 beige­ mischt wird.

Schließlich zeigt Fig. 17 eine Betriebsweise, die der gemäß Fig. 15 entspricht, wobei durch Öffnen der ersten Bypassklappe 67 ein Teil der Abluft zur Außenluft geleitet wird.

Fig. 18 zeigt eine dritte Gerätekonfiguration, bei der im Unterschied zu der zweiten Konfiguration gemäß Fig. 3 in den Zusatzbereichen 11, 12 Redundanzventilatoren vorzugswei­ se liegend angeordnet sind und in Verbindung mit den in den Zusatzbereichen 11, 12 ausgebildeten Zusatzkammern sowohl eine sichere Betriebsweise durch ein redundantes Ventilator­ system als auch eine optimale Betriebsweise sowohl im Normalbetrieb als auch im Störfall gewährleisten.

Der Kernbereich 10 des Klimagerätegehäuses 1 weist 6 Kam­ mern auf, in denen sämtliche für den Normalbetrieb des Klimagerätes erforderlichen Aggregate angeordnet sind. Die erste Kammer 101 ist in zwei Teilkammern aufgeteilt, die mit der ersten und zweiten Zusatzkammer 111, 112 des ober­ halb des Kernbereichs 10 angeordneten Zusatzbereichs 11 verbunden sind, die wiederum mit dem Ablufteinlaß 23 bzw. über eine Außenluftklappe 75 mit dem Außenlufteinlaß 21 verbunden sind.

Die erste Kammer 101 des Kernbereichs 10 weist zusätzlich die Schalttafel einschließlich der Anzeigen des Klimagerä­ tes auf. Über einen Zwischenboden 107 ist die erste Kammer 101 mit einer zweiten Kammer 102 verbunden, in der in Strömungsrichtung zu der einen, mit dem Außenlufteinlaß 21 verbundenen Teilkammer der ersten Kammer 101 ein Filter 81 angeordnet ist. In der Verbindung der anderen Teilkammer der ersten Kammer 101 des Kernbereichs 10 mit der zweiten Kammer 102 ist eine Bypassklappe 78 vorgesehen, die zur Umgehung des Filters 81 dient.

In einer dritten Kammer 103 des Kernbereichs 10 ist ein Kondensator 82 angeordnet. Über eine Zwischenklappe 79 ist die dritte Kammer 103 mit einer vierten Kammer 104 verbun­ den, in der der Verdampfer 83 der mechanischen Kühleinrich­ tung sowie in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Kältemaschine bzw. der Kältemittelverdichter 15 angeordnet sind. Die dritte Kammer 103 ist unmittelbar mit der einen Teilkammer der ersten Kammer 101 und die vierte Kammer 104 unmittelbar mit der zweiten Kammer 102 verbunden. Eine fünfte Kammer 105 enthält einen Fortluftventilator 31, der über eine druckseitige Klappe 71 mit einer Kammer 114 des Zusatzbereichs 11 verbunden ist. In einer sechsten Kammer 106 des Kernbereichs 10 ist ein Zuluftventilator 41 angeord­ net, der unmittelbar saugseitig mit der vierten Kammer 104 und druckseitig über eine Klappe 73 mit dem Zusatzbereich 12 verbunden ist.

Der oberhalb des Kernbereichs 10 angeordnete Zusatzbereich 11 weist 4 Zusatzkammern 111 bis 114 auf, von denen die erste Zusatzkammer 111 unmittelbar mit der einen Teilkammer der ersten Kammer 101 des Kernbereichs 10 und über die Außenluftklappe 75 mit dem Außenlufteinlaß 21 sowie über eine erste Bypassklappe 77 mit der zweiten Zusatzkammer 112 verbunden ist. Die zweite Zusatzkammer 112 ist unmittelbar mit dem Ablufteinlaß 23 sowie der anderen Teilkammer der ersten Kammer 101 des Kernbereichs 10 verbunden.

Ein liegend angeordneter Fortluft-Redundanzventilator 32 ist in der dritten Zusatzkammer 113 angeordnet und saugsei­ tig unmittelbar mit der dritten Kammer 103 des Kernbereichs 10 verbunden. Druckseitig ist der Fortluft-Redundanzventila­ tor 32 über eine Klappe 72 mit der vierten Zusatzkammer 114 des Zusatzbereichs 11 verbunden, in die der Ventilatoraus­ laß des Fortluftventilators 31 über die druckseitig angeord­ nete Klappe 71 mündet und die mit dem Fortluftauslaß 22 versehen ist.

Der unterhalb des Kernbereichs 10 angeordnete Zusatzbereich 12 weist zwei Kammern 121, 122 auf, von denen die eine Zusatzkammer 121 zur Aufnahme des ebenfalls liegend angeord­ neten Zuluft-Redundanzventilators 42 dient und mit der zweiten Kammer 102 des Kernbereichs 10 verbunden ist. Der Zuluft-Redundanzventilator 42 ist ausgangsseitig über eine druckseitig angeordnete Klappe 74 mit der anderen Zusatzkam­ mer 122 verbunden, in die auch der Ausgangsanschluß des Fortluftventilators 41 über eine druckseitig angeordnete Klappe 73 mündet und die mit dem Zuluftauslaß 24 versehen ist.

Der Kondensator 82 und der Verdampfer 83 sind in der drit­ ten und vierten Kammer 103 bzw. 104 des Kernbereiches 10 so angeordnet, daß ein Abluftstrom bei geöffneter Bypassklappe 79 sowohl am Kondensator 82 als auch am Verdampfer 83 vorbeigeführt werden kann.

In Abhängigkeit vom Betrieb des einen oder anderen Fort­ luft- und Zuluftventilators 31, 32 bzw. 41, 42 sowie in Abhängigkeit von der Stellung der einzelnen Klappen des Klappensystems sind die nachstehend dargestellten unter­ schiedlichen Betriebsweisen vom Normalbetrieb bis zu den verschiedenen Redundanzfällen möglich, die anhand der Fig. 19 bis 32 näher erläutert werden sollen, die danach noch detailliert in ihrer Betriebsweise dargestellt werden.

Für den Normalbetrieb weist der Kernbereich sämtliche für die Funktion des Klimagerätes erforderliche Ventilatoren und Aggregate auf, die durch die Klappenkonfiguration für einen optimierten Betrieb des Klimagerätes eingesetzt werden können. Außerhalb des Kernbereiches sind Bypassein­ richtungen und Zusatzaggregate angeordnet, die in den nach­ folgenden Beispielen funktional erläutert werden.

Im Normalbetrieb kann die Energieversorgung der Ventilato­ ren und des Kompressors sowohl aus dem Normalnetz als auch aus einer eventuell vorhandenen Netzersatzanlage erfolgen. Die Ventilatoren können wahlweise von Drehstrom 220/380 Volt auf Gleichspannung (60 Volt und ggf. andere Spannun­ gen) umgeschaltet werden. Die Kälteanlagen können wegen der geringen Kapazität der Batterien im Störfall, d. h. bei Ausfall des Versorgungsnetzes und einer eventuell vorhande­ nen Netzersatzanlage abgeschaltet werden.

Bypassmöglichkeiten zur Luftbeimischung sind zwischen dem Außen- und Ablufteintritt 21 und 23 möglich, so daß durch Beimischung von Abluft die Filtervereisung wirksam verhin­ dert werden kann oder auch bei Bedarf eine Filterung der Abluft im Umluftbetrieb durchführbar ist. Zur Umgehung der geräteinternen Widerstände und damit zur Energieeinsparung ist die Abluftbeimischung über die Bypassklappen 78 und 79 möglich. In diesem Fall wird im Umluft- oder Teillastbe­ trieb der Umluft- oder Teillaststrom nicht über das Filter 81 und nicht über den Verdampfer 83 geführt. Daraus resul­ tieren erhebliche Energieeinsparungen.

Diese Betriebsweise kann bei der besonderen Konstellation der an den Kernbereich angehängten Zusatzbereiche mit den Ventilatoren 32 und 42 und Zusatzkammern 111 bis 114 und 121, 122 als Normalbetrieb bezeichnen, da die zusätzlichen Ventilatoren 32 und 42 nicht in Funktion sind und nicht durchströmt werden. Die zusätzlichen Ventilatoren 32, 42 stellen in diesem Betriebsfall Redundanzmöglichkeiten dar.

Im Redundanzbetrieb sind gleichzeitig zwei unterschiedliche Betriebszustände bzw. Möglichkeiten vorgesehen, und zwar einmal den Redundanzfall bei Ausfall der Ventilatoren 31, 41 des Kernbereichs oder -geräts und zum anderen die Be­ triebssituation einer Energieeinsparmöglichkeit bei Ausnut­ zung der freien Kühlung. Die angelegte Bypasskonstruktion schafft hier die Möglichkeit, interne Widerstände (z. B. Verdampfer und Kondensator) zu umgehen.

In einem ersten Redundanzfall werden nach Eintreten einer Störung bei den Ventilatoren 31 und/oder 41 des Kerngerätes über die automatische Regel- und Steuerungsanlage die Ersatzventilatoren 32, 42 unter Betrieb aus dem Versorgungs­ netz eingeschaltet. Dabei werden die druckseitig an den Ven­ tilatoren 31, 41 des Kerngehäuses 10 angeordneten Jalousie­ klappen 71, 73 geschlossen und die Jalousieklappen 72, 74 an den Redundanzventilatoren 32, 42 geöffnet.

In einem zweiten Redundanzfall können die Redundanzventila­ toren 32, 42 sowohl aus dem Normal-Stromnetz als auch aus dem Netz der Notstromversorgung betrieben werden, d. h. auch bei einer externen Störung des Normal-Stromnetzes ist ein Netzersatzbetrieb mit den Redundanzventilatoren 32, 42 möglich, was grundsätzlich jedoch auch mit den Ventilatoren 31, 41 des Kernbereichs 10 durchführbar ist.

In einem dritten Redundanzfall werden bei Ausfall des Normal-Stromnetz es und einer vorhandenen Netzersatzanlage die Ersatzventilatoren 32, 42 nicht mit einer Spannung von 220/380 Volt betrieben, sondern durch automatische Umschal­ tung aus der Regel- und Steuerungsanlage über Batteriestrom mit Gleichspannung (z. B. 60 V) versorgt. Die Redundanzven­ tilatoren 32, 42 und die dazugehörigen Umrichter bzw. elektronischen Kommutierungseinheiten sind dabei so konstru­ iert, daß diese automatisch auf Gleichspannung mit 60 V umgeschaltet werden können. Die Konstruktion der Ventilato­ ren 31, 41, 32, 42 und der dazugehörigen Umrichter bzw. elektronischen Kommutierungseinheiten ist dabei so beschaf­ fen, daß alle Aggregate sowohl mit 230/400 Volt Wechsel- oder Drehstrom als auch über Gleichspannungswandler bzw. Hochsetzsteller mit 60 Volt Gleichspannung betrieben werden können. Daraus ergibt sich eine Vielzahl von Redundanz- und Schaltungsmöglichkeiten sowie eine extreme Erhöhung der Be­ triebssicherheit des Klimagerätes.

Zur Betriebsoptimierung wird nach Möglichkeit vom Prinzip der der freien Kühlung Gebrauch gemacht. Durch die besonde­ re Anordnung der Redundanzventilatoren 32, 42 und der als Bypass-Strömungswege dienenden Zusatzkammern und Anordnung der Klappen kann die Luftführung zur Ausnutzung der freien Kühlung so gewählt werden, daß die Aggregate zur thermi­ schen Behandlung der Luftströme mit allen Widerständen umgangen werden können. Daraus entwickeln sich geringe An­ triebsleistungen für die Ventilatoren und folglich hohe Energieeinsparungen.

Dabei können die eingesparten Antriebsleistungen im Redun­ danzfalle einer Erhöhung der Luftmengen für die Redundanz­ ventilatoren zugute kommen, so daß mit erhöhten Außenluft­ mengen, jedoch ohne mechanische Kühlung eine verbesserte Wärmeabfuhr und damit eine erhöhte Sicherheit gewährleistet werden kann. Neben dem physikalischen Verhalten der Ventila­ toren (weniger Pressung und damit mehr Luft) können die drehzahlregelbaren Antriebe in höhere Drehzahlen/Luftmengen gesteuert werden.

Durch die zusätzliche Bypassklappe 78 neben dem Filter 81 in der Filterkammer kann ein Bypass hergestellt werden, über den Abluft unter Umgehung des Filters 81 und der Fil­ terwiderstände dem Außenluftstrom beigemischt werden kann. Dies bewirkt, daß bei zu niedrigen Außenlufttemperaturen unter günstigen energetischen Voraussetzungen eine Anpas­ sung der Zulufttemperatur in Abhängigkeit der geforderten Betriebsbedingungen erfolgen kann.

Im einzelnen zeigen die Fig. 19 bis 32 folgende Betriebs­ weisen, wobei gleiche Bezugszifferzahlen gleiche Teile des Klimagerätes bezeichnen.

In Fig. 19 sind der Fortluftventilator 31 und der Zuluft­ ventilator 41 im Kernbereich 10 des Klimagerätes in Betrieb und durch Öffnen der ersten Bypassklappe 77 wird der Außen­ luft ein Abluftanteil beigemischt, während durch Öffnen der Klappen 78 und 79 zum einen ein Bypass für die Abluft am Verdampfer 83 vorbei bzw. mit einem Teilluftstrom durch den Verdampfer 83 hindurch geschaffen wird. Über die drucksei­ tig des Zuluftventilators 41 geöffnete Klappe 73 gelangt die Zuluft über die zweiten Kammer 122 des Zusatzbereichs 12 zum Zuluftauslaß 24.

Fig. 20 zeigt eine Betriebsweise, bei der der Fortluftven­ tilator 31 und der Zuluftventilator 41 im Kernbereich 10 des Klimagerätes stillgesetzt sind, während der Fortluft- Redundanzventilator 32 und der Zuluft-Redundanzventilator 42 in Betrieb gesetzt sind. Durch Öffnen der ersten Bypass­ klappe 77 wird ein Teil der Abluft der Außenluft zur Durch­ strömung des Filters 81 beigemischt, ein Teil der Abluft wird durch Öffnen der Bypassklappe 78 am Filter 81 vorbeige­ leitet und gelangt als Abluft-Außenluft-Gemisch zum Zu­ luft-Redundanzventilator 42, von wo aus es über die druck­ seitig angeordnete Klappe 74 zum Zuluftauslaß 24 gelangt.

Ein Teil der Abluft wird über den Fortluft-Redundanzventila­ tor 32 am Kondensator 82 vorbei über die druckseitig des Fortluft-Redundanzventilators 32 angeordnete Klappe 72 zum Fortluftauslaß 22 geleitet. Selbstverständlich sind auch hier die Haupt- und Redundanzventilatoren gegeneinander austauschbar und werden im Normalbetrieb auch wechselseitig eingesetzt, um eine möglichst gleichmäßige Auslastung der Ventilatoren zu erzielen.

Fig. 21 zeigt einen Außenluftbetrieb, bei dem die über den Außenlufteinlaß 21 einströmende Außenluft durch den Filter 81, den Verdampfer 83 und den Fortluftventilator 41 zum Zu­ luft-Auslaß 24 über die zweite Kammer 122 des Zusatzbe­ reichs 12 geleitet wird. Die über den Ablufteinlaß 23 einströmende Abluft wird unmittelbar über den Fortluft-Re­ dundanzventilator 32 zum Fortluftauslaß 22 geführt, ohne daß die Abluft bei abgeschaltetem Fortluftventilator 31 durch den Kondensator 82 geleitet wird.

Die in Fig. 22 dargestellte Betriebsweise entspricht der Betriebsweise gemäß Fig. 21 mit der Maßgabe, daß ein Teil des Abluftstromes durch Öffnen der Klappe 79 am Verdampfer 83 vorbei vom Zuluftventilator 41 saugseitig erfaßt und an den Zuluftauslaß 24 abgegeben wird.

Die in Fig. 23 dargestellte Betriebsweise entspricht ebenfalls dem in Fig. 21 dargestellten Betrieb, wobei jedoch durch Öffnen der ersten Bypassklappe 77 ein Teil der Abluft in die Außenluft eingemischt wird, um beispielsweise einer Filtervereisung vorzubeugen. In leicht modifizierter Form kann diese Betriebsweise auch für einen reinen Umluft­ betrieb mit Filterung der Abluft verwendet werden, wobei die Außenluftklappe 75 geschlossen, die erste Bypassklappe 77 geöffnet und die Redundanzventilatoren 32, 42 still­ gesetzt werden. Alternativ kann der Zuluftventilator 41 32305 00070 552 001000280000000200012000285913219400040 0002004343611 00004 32186 abgeschaltet und der Zuluft-Redundanzventilator 42 einge­ schaltet werden, so daß der Strömungswiderstand des Verdamp­ fers 83 ausgeschaltet wird.

Fig. 24 zeigt einen Außenluftbetrieb, bei dem der Fortluft­ ventilator 31 und der Zuluft-Redundanzventilator 42 in Betrieb gesetzt sind, so daß der Außenluftstrom über den Filter 81, den Zuluft-Redundanzventilator 42 und über die zweite Kammer 122 des Zusatzbereichs 12 zum Zuluftauslaß 24 geführt wird. Der Abluftstrom gelangt über den Ablufteinlaß 23, den Kondensator 82 zur Saugseite des Fortluftventila­ tors 31 und von dort über die druckseitig angeordnete Klappe 71 zum Fortluftauslaß 22.

Der in Fig. 25 dargestellte Betrieb entspricht wiederum dem in Fig. 24 dargestellten Betrieb mit der Maßgabe, daß durch Öffnen der Bypassklappe 78 ein Teil des Abluftstromes am Filter 81 vorbei zum Zuluft-Redundanzventilator 42 geführt wird.

In Fig. 26 ist ein dem Betrieb gemäß Fig. 24 entsprechen­ der Betrieb des Klimagerätes mit dem Unterschied darge­ stellt, daß durch Öffnen der ersten Bypassklappe 77 ein Teil des Abluftstromes dem Außenluftstrom zugemischt wird.

In der Betriebsweise gemäß Fig. 27 sind beide Redundanz­ ventilatoren eingeschaltet, während die im Kernbereich angeordneten Fortluft- und Zuluftventilatoren 31, 41 außer Betrieb genommen sind. Der Außenluftstrom wird über den Außenlufteinlaß 21, die Außenluftklappe 75, den Filter 81 und den Zuluft-Redundanzventilator 42 zum Zuluftauslaß 24 geführt, während der Abluftstrom über den Ablufteinlaß 23 und den Fortluft-Redundanzventilator 32 und die druckseitig des Fortluft-Redundanzventilators 32 angeordnete Klappe 72 zum Fortluftauslaß 22 geführt wird. In dieser Betriebsweise sind die druckseitig dem Fortluftventilators 31 und des Zu­ luftventilators 41 angeordneten Klappen 71 und 73 geschlos­ sen.

Die in Fig. 28 dargestellte Betriebsweise entspricht wiederum der Betriebsweise gemäß Fig. 27 mit der Maßgabe, daß durch Öffnen der ersten Bypassklappe 77 ein Teil des Ablaufstromes dem Außenluftstrom beigemischt wird.

Durch Öffnen der Bypassklappe 78 wird ein Teil des Abluft­ stromes am Filter 81 vorbeigeführt, während die weitere Betriebsweise gemäß Fig. 29 der in Fig. 27 dargestellten Betriebsweise entspricht.

In den Fig. 30 bis 32 sind wiederum die im Kernbereich angeordneten Fortluft- und Zuluftventilatoren 31, 41 eingeschaltet, während die in den Zusatzbereichen 11 und 12 angeordneten Redundanzventilatoren 32 und 42 abgeschaltet sind. Fig. 30 zeigt einen Außenluftbetrieb, bei dem die mechanischen Kühleinrichtungen in die Luftströme einbezogen sind, wobei der Außenluftstrom über den Filter 81, den Verdampfer 83 und den Zuluftventilator 41 zum Zuluftauslaß 24 geführt wird, während der Abluftstrom über den Abluftein­ laß 23, den Kondensator 82 und den Fortluftventilator 31 zum Fortluftauslaß 22 gelangt.

Die Betriebsweise gemäß Fig. 31 unterscheidet sich von der gemäß Fig. 30 dadurch, daß durch Öffnen der Bypassklappe 79 ein Teil des Abluftstromes dem Außenluftstrom hinter dem Verdampfer 83 zugeführt wird, d. h. in diesem Falle wird dieser Teil des Abluftstromes am Verdampfer 83 vorbeige­ führt.

Schließlich zeigt Fig. 32 eine Konfiguration des Klappensy­ stems, bei dem durch Öffnen der ersten Bypassklappe 77 ein Teil des Abluftstromes wiederum der Außenluft zugeführt wird, während ansonsten die Betriebsweise der in Fig. 30 dargestellten Betriebsform entspricht.

Die vorstehend dargestellten und erläuterten geräteinternen Strömungsverhältnisse verdeutlichen, daß durch den Einsatz der in den Zusatzbereichen angeordneten Ventilatoren 32, 42 sowie durch die Konfiguration des Klappensystems unter­ schiedliche Betriebsformen möglich sind, die einen Betrieb unter Einbeziehung der mechanischen Kühleinrichtungen sowie des Filters, aber auch unter Umgehung dieser Aggregate des Klimagerätes ermöglichen, so daß in Abhängigkeit von den Außentemperaturen und der im zu klimatisierenden Raum gefor­ derten Solltemperatur ein energiesparender Betrieb unter Ausnutzung der freien Kühlung ermöglicht wird, der im Bedarfsfall auch bei Ausfall des speisenden Stromversor­ gungsnetzes bzw. einer evtl. vorhandenen Netzersatzanlage einen Notbetrieb mit verstärktem Luftdurchsatz unter Umge­ hung der mechanischen Kühleinrichtungen aus einer Batterie­ anlage ermöglicht.

In Fig. 33 ist eine vierte Gerätekonfiguration dargestellt, bei der im Unterschied zu der dritten Geräte­ konfiguration gemäß Fig. 18 die Luftbehandlungskomponenten und die Ventilatoren so angeordnet sind, daß eine mechani­ sche Kühlung sowohl im Ersatzstromfall als auch bei norma­ ler Netzstromversorgung der Aggregate möglich ist. Dabei bezeichnen gleiche Bezugsziffern die gleichen Klimageräte­ aggregate wie im Klimagerät gemäß Fig. 18, so daß auf die Beschreibung zur Fig. 18 entsprechend Bezug genommen wird.

Im Unterschied zur Anordnung der Aggregate gemäß Fig. 18 ist der Verdampfer 82 in der dritten Kammer 103 des Klimage­ rätegehäuses diagonal angeordnet, so daß die Luftströmung sowohl durch den Kondensator 82 hindurchgeführt als auch am Kondensator 82 vorbeigeleitet werden kann.

Der Verdampfer 83 ist im Unterschied zur Anordnung gemäß Fig. 18 in der zweiten Kammer angeordnet, die zur Aufnahme des Filters 81 dient.

In der vierten Kammer 104 sind zwei Kältemaschinen (Kälte­ mittelverdichter) angeordnet, die zur Redundanzerhöhung der Luftbehandlungskomponenten vorgesehen sind.

Im weiteren Unterschied zur Aggregate-Anordnung des Klimage­ rätes gemäß Fig. 18 ist der Zuluft-Redundanzventilator 42 in einer Kammer 124 angeordnet, die gegenüber einer Zusatz­ kammer 123 abgeschottet ist. Beide Zuluftventilatoren 41, 42 sind über Klappen 73, 74 mit einer Kammer 125 verbunden, die zum Zuluftanschluß 24 führt.

In den Fig. 34 bis 36 sind Ausführungsbeispiele der Klap­ pensteuerung des Klappensystems entsprechend der Anordnung des Klimagerätes gemäß Fig. 33 zur Erläuterung der ver­ schiedenen Funktions- und Betriebsweisen dargestellt.

In Fig. 34 sind der Fortluft/Abluft-Redundanzventilator 32 und der Zuluft-Redundanzventilator 42 in Betrieb. Über die geöffnete Außenluftklappe 75 bei gleichzeitig geschlossener erster Bypaßklappe 77 sowie geöffneter zweiter Zuluftklappe 74 und zweiter Abluftklappe 72 verläuft der Zuluftstrom über den Außenluftanschluß 21, den Filter 81, den Verdamp­ fer 83 durch den Raum 104, in dem die Kältemittelverdichter 15, 16 aufgestellt sind und über den Zuluft-Redundanzventi­ lator 42 sowie die zweite Zuluftklappe 74 zum Zuluftan­ schluß 24. Der Fortluft/Abluftstrom verläuft über die Ab­ luftklappe 23, den Kondensator 82 sowie den Fortluft/Ab­ luft-Redundanzventilator 32, die zweite Fortluftklappe 72 zum Fortluftanschluß 22. Der im Kernbereich angeordneten Fortluft/Abluft-Hauptventilator 31 und der Zuluft-Hauptven­ tilator 41 sind in dieser Betriebsweise außer Betrieb.

In der Stellung des Klappensystems sowie im Betrieb der Luftbehandlungskomponenten gemäß Fig. 35 verläuft im Unter­ schied zur Betriebsweise gemäß Fig. 34 der Zuluftstrom sowie der Fortluftstrom über die Hauptventilatoren 31 bzw. 41.

In Fig. 36 ist der Fortluft-Hauptventilator 31 in Betrieb, während der Zuluft-Redundanzventilator 42 eingeschaltet ist, so daß sich die in Fig. 36 eingetragenen Zuluft- und Fortluftströme ergeben.

Alternativ hierzu sind in der Betriebsweise des Klimagerä­ tes gemäß Fig. 37 der Zuluft-Hauptventilator 41 sowie der Fortluft-Redundanzventilator 32 in Betrieb genommen, so daß sich ein Zuluftstrom über den Außenluftanschluß 21, die Au­ ßenluftklappe 75, den Filter 81, den Verdampfer 83 sowie über den Aufstellraum 194 der Kältemittelverdichter 15, 16, den Zuluft-Hauptventilator 41, die erste Zuluftklappe 73 zum Zuluftanschluß 24 ergibt. Der Fortluftstrom wird über den Abluftanschluß 23, den Kondensator 82, den Fortluft-Re­ dundanzventilator 32, die zweite Fortluftklappe 72 zum Fortluftanschluß 22 geführt.

Bei dem vorstehend in den Fig. 34 bis 37 dargestellten Betriebsweisen ist die Bypaßklappe 79 geschlossen, so daß sich jeweils getrennte Zuluft- und Fortluftströme ergeben. Im Betrieb des Klimagerätes gemäß Fig. 38 ist die Bypaß­ klappe 79 geöffnet, so daß ein Teil des Luftstromes über die Bypaßklappe 79, den Aufstellraum 104 der Kältemittelver­ dichter 15, 16, den Zuluft-Hauptventilator 41 sowie die erste Zuluftklappe 73 zum Zuluftanschluß 24 geführt wird.

Im Betrieb des Klimagerätes gemäß Fig. 39 sind bei eben­ falls geöffneter Bypaßklappe 79 die Redundanzventilatoren 32, 42 in Betrieb genommen, so daß sich die in Fig. 39 schematisch eingetragenen Fortluft- und Zuluftströme erge­ ben.

In Fig. 40 ist ein Anlagenschema dargestellt, das die Strö­ mungs- und Kältemittelwege eines Klimagerätes gemäß Fig. 33 verdeutlicht.

Ein zu klimatisierender Raum 100 ist über einen Abluftan­ schluß 23 mit einem Abluftkanal 201 verbunden, in dem eingangsseitig ein Abluftthermostat, ein Volumenstrommen­ gen-Meßgerät und ein Ablufttemperatur-Meßgerät angeordnet sind. Vom Abluftkanal 201 zweigt ein erster Fortluftkanal 203 ab, während der Abluftkanal über eine Enteisungs- und Umluftklappe 77 zum Außenluftkanal 202 führt. Der Außenluft­ kanal 202 ist über die Außenluftklappe 75 mit dem Außenluft­ anschluß 21 sowie mit dem Filter 81 verbunden.

Der Ausgang des Filters 81 ist mit einem Mischluftkanal 205 verbunden, in dem ein Mischluftthermostat 180 angeordnet ist. Der Mischluftkanal 205 führt über den Verdampfer 83, der über eine Saugdrossel 170 mit den Kältemittelverdich­ tern 15, 16 in bezug auf die Kühlflüssigkeit verbunden ist.

Der Mischluftkanal 205 verzweigt am Ausgang des Verdampfers 83 zum Zuluftkanal 206 und zu einem zweiten Fortluftkanal 204, der über den Kondensator 82, der ebenfalls in bezug auf die Kühlflüssigkeit mit den Kältemittelverdichtern 15, 16 verbunden ist, zu einem der beiden Fortluftventilatoren 31, 32 führt und über eine Querverbindung mit dem ersten Fortluftkanal 203 verbunden ist. Die Ausgänge der Fortluft­ ventilatoren 31, 32 sind über Fortluftklappen 71, 72 mit dem Fortluftanschluß 22 verbunden.

Der Zuluftkanal 206 führt über die Zuluftventilatoren 41, 42 sowie die Zuluftklappen 73, 74 zu einem Zuluft-Anschluß­ kanal 207, in dem im Bereich des Zuluftanschlusses 24 ein Zulufttemperaturmeßgerät sowie eine Zulufttemperaturanzeige angeordnet sind.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele zeigen exemplarisch verschiedene Konfigurationen eines kompakten, redundanten Klimagerätes, bei dem ein hohes Maß an Zuverläs­ sigkeit bei gleichzeitig minimalem Aufwand und minimalem Raumbedarf geschaffen wird. Der Grundgedanke des kompakten, redundanten Klimagerätes besteht darin, durch eine Kombina­ tion redundant und nicht redundant angeordneter Luftbehand­ lungskomponenten und Ventilatoren in Verbindung mit einer unterschiedliche Strömungswege schaffenden Klappensteuerung eine zur Klimatisierung eines Raumes ausreichende Betriebs­ weise auch bei Ausfall eines oder mehrerer Komponenten des Klimagerätes sicherzustellen.

Dabei wird nicht das gesamte Gerät redundant, d. h. in doppelter Anordnung aller Bauteile des Klimagerätes aufge­ baut, sondern zur Schaffung eines Klimagerätes geringstmög­ licher Abmessungen bei vorgegebenem Leistungsbedarf eine Redundanz/Bauvolumen-Optimierung vorgenommen, die in Verbin­ dung mit einer variablen Klappenanordnung und -steuerung ein Höchstmaß an Betriebssicherheit mit geringstmöglicher Baugröße des Klimagerätes kombiniert.

Für die Ventilatoren gilt, daß im Normalfall der Haupt-Zu­ luftventilator mit dem Haupt-Ab- oder Fortluftventilator oder der Redundanz-Zuluftventilator mit dem Redundanz-Fort­ luftventilator betrieben wird. Eine zeitabhängige Umschal­ tung des Betriebs der jeweiligen Ventilatorgruppen sorgt für eine gleichmäßige Belastung beider Ventilatorgruppen. Durch die Gerätebauart ist sichergestellt, daß bei laufen­ dem Betrieb eines Ventilatorpaares die anderen Ventilatoren instandgesetzt bzw. gewartet werden können. Über eine Handbedienebene ist es möglich, bei Störung eines Ventila­ tors den Betrieb des Haupt-Zuluftventilators mit dem Re­ dundanz-Fortluftventilator bzw. des Redundanz-Zuluftventila­ tors mit dem Haupt-Fortluftventilator herzustellen.

Die Kältemaschine mit dem Verdichter, Manometer, Absperror­ ganen im Kältemittelkreislauf sowie den zugehörigen Lei­ stungsteilen ist außerhalb des Luftstromes in einem abge­ trennten Gehäuseteil anzuordnen, um bei Betrieb der Ventila­ toren eine Instandsetzung oder Wartung zu ermöglichen.

Bei Ausfall der Kältemaschine und Außenluftansaugtemperatu­ ren von mehr als 26° Celsius sollen, um die Entwärmungslei­ stung des Klimagerätes zu erhöhen, alle vier Ventilatoren betrieben werden können. Die hierbei geforderte Luftmenge muß mindestens 150% der Nennluftmenge betragen.

Der erfindungsgemäße Grundgedanke läßt sich in vielfacher Weise modifizieren. So ist es beispielsweise möglich und sinnvoll, einen gegebenenfalls benötigten Schalldämpfer in einfacher Ausfertigung im Klimagerät vorzusehen und über entsprechende Klappen mit dem Kern- und Zusatzbereich des Klimagerätes bzw. den unterschiedlichen redundanten Strö­ mungswegen zu verbinden.

Die Anordnung eines einzelnen Redundanzventilators sowohl als Zuluft- als auch als Fortluftventilator in Verbindung mit einer entsprechenden Klappenanordnung zum Einsatz des Redundanzventilators bei Ausfall des Zuluft- oder Fortluft­ ventilators sowie gegebenenfalls in Verbindung mit einer Drehzahlreserve der beiden Hauptventilatoren sowie des Redundanzventilators schaffen eine hinreichend große Re­ dundanz zur Gewährleistung eines unterbrechungsfreien Betriebes bei Ausfall eines Ventilators bzw. einer Luftbe­ handlungskomponenten, so daß durch erhöhte Drehzahl der im Betrieb befindlichen Ventilatoren unter Ausnutzung der freien Kühlung eine ausreichende Klimatisierung eines Raum über einen längeren Zeitraum bis zur Schadensbehebung ge­ währleistet wird.

Eine weitere Möglichkeit zur Erhöhung der Betriebsbereit­ schaft eines Klimagerätes sowie zur Freischaltung einzelner Aggregate des Klimagerätes unter Betriebsbedingungen, d. h. ohne Betriebsunterbrechung zur Wartung oder zum Austausch, besteht darin, am Klimagerät zwei getrennte Schalttafeln vorzusehen, die so gegliedert und miteinander elektrisch zu verbinden sind, daß in allen Betriebssituationen eine einwandfreie Steuerung und Regelung des Klimagerätes er­ folgt.

Das Klimagerät ist mit getrennten Schalttafeln ausgestat­ tet, die wechselseitig als Redundanz- oder Hauptschalttafel zu betrachten sind. Sowohl im Redundanzfall als auch im Re­ paratur- und Servicefall ist der Betrieb des Klimagerätes bei zufälligem Ausfall oder bei willkürlicher Abschaltung (Freischaltung) einer Schalttafel sichergestellt.

Für nicht redundant ausgeführte Schalt- und Regelelemente wie beispielsweise dem DDC-Steuerungs- und Regelungsmodul und dem Lastschütz der Kältemaschine, die jeweils nur in einer der beiden Schalttafeln vorhanden sind, wird die Spannungsversorgung in bezug auf die Kleinspannung (24 Volt) zur Sicherstellung der Funktionsbereitschaft jeweils aus der zweiten, benachbarten und demzufolge redundanten Schalttafel realisiert. Die Spannungsversorgung mit der Kleinspannung zur Sicherstellung der Funktionsbereitschaft wird durch Trennung so angeordnet, daß eine Freischaltung durch den Hauptschalter einer Schalttafel keine funktionsun­ terbrechende Wirkung für die nicht redundant ausgeführten Schalt- und Regelelemente hat.

Beide Schalttafeln verfügen über Einrichtungen, die im Re­ dundanzfall eine automatische Umschaltung von einer auf die andere Schalttafel bewirken. Darüber hinaus können über eine Handschaltebene willkürliche Schaltungen vorgenommen werden, die eine Redundanzfunktion mit unterschiedlichen Aggregatekombinationen von 0 bis 100% darstellen können, wie beispielsweise die Kombination des Haupt-Zuluftventila­ tors mit dem Redundanz-Fortluftventilator usw. mit allen vier Ventilatoren, mit ein- oder ausgeschalteter Kältema­ schine, mit Klappenstellungen mit variablen Mischanteilen der Außenluft/Ab- bzw. Rückluft, mit ausschließlichem Betrieb des Haupt-Zuluftventilators oder nur beider Zuluft­ ventilatoren ohne Betrieb der Fortluftventilatoren usw.

Üblicherweise werden Klimageräte aus einem sogenannten Nie­ derspannungshauptverteiler versorgt, der sowohl an ein spei­ sendes Wechsel- oder Drehstromnetz als auch an eine soge­ nannte Netzersatzanlage angeschlossen ist, von denen eine einheitliche Spannung auf den Niederspannungs-Hauptvertei­ ler gegeben wird. Daneben besteht die Möglichkeit, für einen Ausfall sowohl eines speisenden Wechsel- oder Drehstromnetzes und bei Ausfall einer Netzersatzanlage bzw. ohne Vorhandensein einer Netzersatzanlage bei Ausfall des Normalnetzes eine Batteriespannungsquelle vorzusehen. Auch für diesen Fall ist eine entsprechende Vorkehrung zu tref­ fen.

In Fig. 41 ist ein Blockschaltbild der Schalttafeln 400 und 500 eines Klimagerätes dargestellt, das an eine Nie­ derspannungshauptverteilung 300 angeschlossen ist, in die ein Wechsel- oder Drehstromnetz 301 sowie eine Netzersatzan­ lage 302 einspeisen. Die beiden Schalttafeln 400, 500 des Klimagerätes sind über eine Vorsicherung 303 bzw. 304 mit der Niederspannungshauptverteilung 300 verbunden. Beide Schalttafeln 400, 500 enthalten einen Hauptschalter 401, 501 sowie einen Transformator 403, 503, der an die Vorsiche­ rung 303, 304 angeschlossen ist und die zugeführte Spannung in eine Kleinspannung von beispielsweise 24 Volt umformt.

An den Hauptschalter 401 der ersten Schalttafel 400 sind die Leistungsteile 402 des Haupt-Zuluftventilators sowie Haupt-Fortluftventilators einschließlich der zugehörigen Kommutierungseinheiten angeschlossen, während an den Haupt­ schalter 501 der zweiten Schalttafel 500 die Leistungsteile 502 des Redundanz-Zuluftventilators und Redundanz-Fortluft­ ventilators einschließlich deren Kommutierungseinheiten an­ geschlossen sind. Weiterhin sind die Ausgänge beider Haupt­ schalter 401, 501 mit einem dritten Hauptschalter 17 zur Versorgung eines Kältemittelverdichters 15 verbunden.

Die erste Schalttafel 400 enthält zusätzlich eine Einspei­ sungsumschaltung 404 sowie ein Steuer- und Regelungsmodul 18 zur Steuerung des Klimagerätes, d. h. der Klappenstellan­ triebe, Steuerung der Sensoren, Saugdrossel u. dgl. Die Ein­ speisungsumschaltung 404 ist sowohl mit dem Ausgang des auf der ersten Schalttafel 400 befindlichen Transformators 403 als auch mit dem Ausgang des auf der zweiten Schalttafel 500 befindlichen Transformators 503 verbunden.

Die redundante Anordnung der Schalttafeln 400, 500 findet ihren Grund darin, daß bei Reparaturarbeiten an dem strom­ führenden Teil einer Schalttafel 400 bzw. 500 sicherge­ stellt sein muß, daß die betreffende Schalttafel 400 bzw. 500 stromlos geschaltet wird. Würden alle Bauteile dabei in einem Gehäuse angeordnet und mit einem zentralen Hauptschal­ ter ausgestattet sein, würden durch die Betätigung des Hauptschalters sämtliche Stromzuführungen unterbrochen werden, so daß ein Gesamtstillstand des Klimagerätes die notwendige Folge wäre.

Durch die Aufteilung einer Schalttafel in zwei parallele Schalttafeln ist durch ihren Aufbau und ihre wechselseitige Verwendung sichergestellt, daß bei Freischaltung einer Schalttafel eine automatische Umschaltung auf die zweite Schalttafel und damit auf die dort zugeordneten Haupt- oder Redundanzventilatoren erfolgt. Die automatische Umschaltung erfolgt bei Betätigung der Hauptschalter der einzelnen Schalttafeln in beiden Richtungen wechselseitig automa­ tisch.

Aus Kostengründen und aus Gründen der Schaffung eines kompakten Klimagerätes mit geringen äußeren Abmessungen bei vorgegebener Leistung wird jedoch entsprechend den vorste­ hend dargestellten Ausführungsbeispielen der Kältemittelver­ dichter nur in einfacher Ausführung, d. h. nichtredundant vorgesehen. In gleicher Weise wird die aufwendige Steuerung und Regelung nur einfach angeordnet, so daß unter Berück­ sichtigung der Anordnung zweier getrennter Schalttafeln das Problem auftritt, daß das Regelungs- und Steuerungsmodul und die Einspeisung der Kältemaschine zufällig dann strom­ los geschaltet würde, wenn der Hauptschalter des Gerätes betätigt wird, in dem diese Bauteile schaltungstechnisch an­ geordnet sind.

Damit die Redundanzfunktion für die Ventilatoren bzw. die Kältemaschine erhalten bleibt, ist die Kältemaschine 15 mit dem ihr zugeordneten Hauptschalter 17 außerhalb der beiden Schalttafeln so angeordnet, daß eine Einspeisung sowohl von der einen als auch von der anderen Schalttafel 400 bzw. 500 erfolgen kann. Dadurch ist sichergestellt, daß die Kältema­ schine 15 für Reparaturarbeiten außer Betrieb genommen werden kann, indem der zugeordnete Hauptschalter freige­ schaltet wird. Weiterhin ist aber auch sichergestellt, daß bei Betätigung des Hauptschalters einer Schalttafel eine Spannungsversorgung der Kältemaschine aus der zweiten Schalttafel erfolgt.

Das Steuerungs- und Regelungsmodul ist so angeordnet, daß eine Spannungsversorgung bei Abschaltung über den Haupt­ schalter der ersten Schalttafel mittels des auf der zweiten Schalttafel angeordneten Transformators über die zweite Schalttafel und die Einspeisungsumschaltung erfolgt. Damit ist sichergestellt, daß nach Betätigung des Hauptschalters und Stromlosschaltung der lastführenden Schütze für die der ersten Schalttafel zugeordnete Ventilatorpumpe automatisch eine Umschaltung auf die der zweiten Schalttafel zugeordne­ ten Ventilatorgruppe erfolgt und die Regelung und Steuerung durch die spezielle Einspeisungsumschaltung funktionstüchtig bleibt und somit einen regelungstechnischen und steuerung­ stechnischen Eingriff ermöglicht.

Die automatischen Schaltvorgänge können als Betriebsstörung über das Steuerungs- und Regelungssystem an eine zentrale Stelle gemeldet werden, so daß die entsprechende Betriebssi­ cherheit gewährleistet ist.

Wie der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 41 zu entnehmen ist, wird die Spannungsversorgung für die Transformatoren zur Umwandlung der Niederspannung auf Kleinspannung vor den Hauptschalter abgegriffen und abgesichert. Die einschlägi­ gen Vorschriften lassen es zu, daß bei Arbeiten an der Schalttafel Kleinspannungen von beispielsweise 24 Volt auftreten dürfen.

Die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 42 entspricht im wesent­ lichen der Anordnung gemäß Fig. 41 mit der Maßgabe, daß die erste Schalttafel an eine Niederspannungshauptvertei­ lung angeschlossen ist, die mit einem speisenden Wechsel- oder Drehstromnetz verbunden ist, während die zweite Schalt­ tafel an eine 60 Volt-Batteriespannungsquelle angeschlossen ist.

Die erste Schalttafel 600 ist an die Niederspannungshaupt­ verteilung 300 und die zweite Schalttafel 700 an die Batte­ riespannungsquelle 7 angeschlossen ist. Die erste Schaltta­ fel 600 weist einen Hauptschalter 601 auf, der über eine Vorsicherung 303 mit der Niederspannungshauptverteilung 300 verbunden ist. Ausgangsseitig ist der Hauptschalter 601 mit den Leistungsteilen 606 und 602 der Kältemaschine und des Haupt-Zuluftventilators sowie Haupt-Fortluftventilators ein­ schließlich der Kommutierungseinheiten verbunden. Ein Trans­ formator 603 dient zur Umwandlung der Niederspannung (230/400 Volt) in eine Kleinspannung (24 Volt) und ist an die Verbindung des Hauptschalters 601 mit der Vorsicherung 303 angeschlossen und speist ausgangsseitig ein Steuerungs- und Regelungsmodul 18, das seinerseits mit einer Steuerung 19 der Klappenstellantriebe, Saugdrosseln, der Fühler u. dgl. verbunden ist.

Eine Einspeisungsumschaltung 604 ist sowohl mit dem Steue­ rungs- und Regelungsmodul 18 und dem Transformator 19 als auch mit einem Ausgang der zweiten Schalttafel 700 verbun­ den.

Die zweite Schalttafel 700 weist einen Hauptschalter 701 auf, der mit der Vorsicherung 303 der Niederspannungshaupt­ verteilung 300 verbunden ist. Dieser Hauptschalter 701 ist mit den Leistungsteilen 702 des Redundanz-Zuluftventilators und Redundanz-Fortluftventilators einschließlich deren Kom­ mutierungseinheiten verbunden. Weiterhin ist die zweite Schalttafel 700 mit einem Umrichter 8 verbunden oder verse­ hen, der über einen von der zweiten Schalttafel 700 getrenn­ ten Hauptschalter 704, der als Trennschalter ausgebildet ist, mit einer Vorsicherung 703 der 60 Volt-Batteriespan­ nungsquelle 7 verbunden ist.

Der Umrichter 8 speist mit seiner Ausgangs-Gleichspannung von 600 Volt sowohl über eine Leitung 40 die Leistungsteile 702 des Redundanz-Zuluftventilators und des Redundanz-Fort­ luftventilators einschließlich deren Kommutierungseinheiten als auch über eine Leitung 50 zur ersten Schalttafel 600 die Leistungsteile 602 des Haupt-Zuluftventilators und des Haupt-Fortluftventilators einschließlich deren Kommutie­ rungseinheiten. Zusätzlich ist ein weiterer Ausgang des Umrichters 8 über eine 24 Volt-Wechselspannungsleitung 30 mit der Einspeisungsumschaltung 604 der ersten Schalttafel 600 verbunden.

Das Blockschaltbild gemäß Fig. 42 zeigt eine Zuordnung der Leistungsteile der Kältemaschine nur zur ersten Schaltta­ fel, da davon ausgegangen wird, daß bei Netzausfall und Versorgung des Klimagerätes aus einer 60 Volt-Batteriespan­ nungsquelle wegen der normalerweise geringen Batteriekapazi­ tät auf den Betrieb einer Kältemaschine im Batteriebetrieb verzichtet wird. In diesem Fall können ersatzweise alle vier Ventilatoren, d. h. die Haupt-Zuluft- und Fortluftven­ tilatoren sowie die Redundanz-Zuluft- und Fortluftventilato­ ren betrieben werden oder eine höhere Drehzahl der Ventila­ toren für die Förderung eines erhöhten Volumenstromes unter Ausnutzung der freien Kühlung betrieben werden.

Grundsätzlich ist jedoch auch die Speisung einer Kältema­ schine aus einem speziellen Umrichter aus einer 60 Volt-Bat­ teriespannungsquelle möglich, wobei in diesem Falle jedoch nicht eine 600 Volt-Gleichspannung mittels eines entspre­ chenden Umrichters erzeugt wird, sondern eine 220/380 Volt Wechsel- oder Drehspannung.

Wird bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 42 die Span­ nungsversorgung aus dem normalen Wechsel- oder Drehstrom­ netz über den Niederspannungshauptverteiler zum Klimageräte geführt, kann eine 60-Volt-Batteriespannungsversorgung nicht über den gleichen Niederspannungshauptverteiler geführt werden, wie dies bei einer Ersatzvorversorgung aus einer Netzersatzanlage möglich ist. Durch die unterschiedli­ che Spannung ist die Besonderheit erforderlich, den speziel­ len, der zweiten Schalttafel zugeordneten Umrichter einzu­ setzen, um eine 600 Volt-Gleichspannung zu erzeugen und in den Zwischenkreis der Kommutierungseinheiten der Ventilato­ ren einzuspeisen.

Durch diese Anordnung ist es erforderlich, daß das Gerätesy­ stem erkennt, ob eine normale Netzversorgung aus einem speisenden Wechsel- oder Drehstromnetz oder eine Versorgung aus einer 60-Volt-Batteriespannungsquelle ansteht. Diese Bedingung ist mittels der in Fig. 4 dargestellten Steue­ rung erfüllt, und das Klimagerät bzw. das Steuerungssystem schaltet bei Ausfall des normalen speisenden Wechsel- oder Drehstromnetzes automatisch auf die Batteriespannungsversor­ gung um.

Bei Ausfall des speisenden Wechsel- oder Drehstromnetzes muß bei einer Batteriespannungsversorgung ebenfalls sicher­ gestellt werden, daß das Steuerungs- und Regelungsmodul 18 mit der erforderlichen Kleinspannung versorgt wird. Dies bewirkt der Teil des Umrichters 8, der eine 24 Volt-Wechsel­ spannung abgibt und damit die Spannungsversorgung für das Steuerungs- und Regelungsmodul 18 sicherstellt. Auch hier erfolgt eine automatische Versorgungsumschaltung mittels der Einspeisungsumschaltung.

Neben den dargestellten thermischen Einrichtungen ist selbstverständlich auch der Einsatz von Wärmerohren oder anderer klimatechnischer Aggregate möglich.

Die Bauform des in den vorstehend beschriebenen Figuren dar­ gestellten Klimagerätes ist äußerst kompakt und benötigt keine größere Stellfläche als ein normales, nichtredundan­ tes Klimagerät, so daß der Einbau dieses kompakten Klimage­ rätes auch in Räumen möglich ist, die die Einrichtung von redundanten Klimaanlagen bislang nicht gestatteten.

Claims (40)

1. Klimagerät mit einem Gehäuse, das Öffnungen für Außen­ luft, Zuluft, Abluft und Fortluft aufweist und in dem Aggregate zur Erzeugung von Luftströmen und zur Luftbe­ handlung sowie ein Klappensystem zur Führung der Luft­ ströme durch das Klimagerät angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einem Aggregat ein Redundanzaggregat zugeordnet ist und daß die Aggregate, das bzw. die Re­ dundanzaggregat(e) und/oder das Klappensystem so steuer- und regelbar sind, daß Normalbetriebs- , Redundanzbe­ triebs- oder Normal- und Redundanzbetriebs-Strömungswege einstellbar sind.

2. Klimagerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Redundanzfunktionen des Klimagerätes über die Steue­ rung automatisch oder manuell einstellbar sind.

3. Klimagerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß als Redundanzaggregat mindestens ein zusätzli­ cher Ventilator vorgesehen und über das Klappensystem als Zuluft- oder Abluft/Fortluftventilator einsetzbar ist.

4. Klimagerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß als Redundanzaggregate ein Redundanz-Zuluftven­ tilator und ein Redundanz-Abluft/Fortluftventilator vorgesehen sind.

5. Klimagerät nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Haupt- und Re­ dundanzaggregate im Normalbetrieb zyklisch aktiviert sind.

6. Klimagerät nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß das Klappensystem so steuerbar ist, daß die Luftströme durch mindestens einen Teil der Luftbehandlungskomponenten oder um minde­ stens einen Teil der Luftbehandlungskomponenten herum leitbar sind.

7. Klimagerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Haupt- und ein Redundanzventilator für Zuluft und Abluft vorgesehen sind, daß die Luftbehand­ lungskomponenten redundanzlos vorgesehen sind und daß das Klappensystem so steuerbar ist, daß die Luftströme über die Haupt- und/oder Redundanzventilatoren und mindestens einen Teil der Luftbehandlungskomponenten leitbar sind.

8. Klimagerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß jeweils ein Haupt- und ein Redundanzventilator für Zuluft und Abluft vorgesehen sind, daß nur ein Teil der Luftbehandlungskomponenten redundant angeordnet ist und daß das Klappensystem so steuerbar ist, daß die Luft­ ströme über die Haupt- und/oder Redundanzventilatoren und die Luftbehandlungskomponenten und/oder Redundanz- Luftbehandlungskomponenten leitbar sind.

9. Klimagerät nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptventila­ toren und/oder der bzw. die Redundanzventilator(en) im Normalbetrieb eine solche Drehzahlreserve aufweisen, daß bei Ausfall einer der Wärmebehandlung der Luftströme die­ nenden Luftbehandlungskomponente ein erhöhter Volumen­ strom erzeugt werden kann.

10. Klimagerät nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptventilatoren und der bzw. die Redundanzventilato­ r(en) bei Ausfall einer der Wärmebehandlung der Luft­ ströme dienenden Luftbehandlungskomponente gleichzeitig aktivierbar sind und einen erhöhten Volumenstrom erzeu­ gen.

11. Klimagerät nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) einen Kernbereich (10) mit allen Luftbehandlungskompo­ nenten (81, 82, 83) und den Hauptventilatoren (31, 41) aufweist, daß der Kernbereich (10) unmittelbar oder über Klappen mit mindestens einem Zusatzbereich (11, 12) verbunden ist, der eine Öffnung für die Außenluft, Zuluft, Fortluft und/oder Abluft enthält, und daß die Haupt- und Redundanzventilatoren (31, 32; 41, 42) sowie die Klappen (51 bis 59; 61 bis 69; 71 bis 79) des Klap­ pensystems in dem Gehäuse (1) so angeordnet und betätig­ bar sind, daß die Luftströme durch mindestens einen Teil der Luftbehandlungskomponenten (81, 82, 83) bzw. um mindestens einen Teil der Luftbehandlungskomponenten (81, 82, 83) herum leitbar sind.

12. Klimagerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Zusatzbereiche (11, 12) oberhalb und/oder unterhalb des Kernbereichs (10) angeordnet ist bzw. sind.

13. Klimagerät nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Haupt- und Redundanzventilatoren (31, 32; 41, 42) druckseitig mit einer Klappe (51 bis 54; 61 bis 64) verbunden sind, die in eine Kammer des Kernbe­ reichs (10) bzw. des Zusatzbereichs (11, 12) mit einer Fortluft- oder Zuluftöffnung führen.

14. Klimagerät nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haupt- und Redundanzventilatoren (31, 32; 41, 42) aus Zuluft- und Fortluftventilatoren bestehen, die saugseitig mit Außenluft und/oder Abluft beaufschlagt sind.

15. Klimagerät nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortluftven­ tilator (31) und der Fortluft-Redundanzventilator (32) in einer mit der Abluftöffnung (23) verbundenen Kammer (123) angeordnet und über druckseitig angeordnete Klap­ pen (51, 52) mit einer ersten Fortluftkammer (121) verbunden sind, die über einen Kondensator (82) mit einer zweiten Fortluftkammer (122) verbunden ist, daß beide Fortluftkammern (121, 122) über eine Klappe (561, 562) mit je einer Fortluftöffnung (221, 222) verbunden sind, daß die zweite Fortluftkammer (122) über eine erste Bypassklappe (571) an eine mit der Außenluftöff­ nung (21) verbundene Außenluftkammer (120) angeschlos­ sen ist, daß der Zuluftventilator (41) und der Zuluft- Redundanzventilator (42) in einer Kammer (125) mit dem Filter (81) und dem Verdampfer (83) angeordnet sind, wobei zwischen dem Zuluftventilator (41) und dem Zu­ luft-Redundanzventilator (42) einerseits und dem Filter (81) und Verdampfer (83) andererseits eine zweite Bypassklappe (572 bzw. 58) zur Außenluftkammer (120) führt, und daß auf der Druckseite des Zuluftventilators (41) und Zuluft-Redundanzventilators (42) angeordneten Klappen (53, 54) mit einem die Zuluftöffnung (24) auf­ weisenden Zusatzbereich (12) verbunden sind (Fig. 1).

16. Klimagerät nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haupt- und Redundanzventilatoren (31, 32; 41, 42) an beiden Seiten der Aggregate zur thermischen Behandlung der Luftströme (82, 83) angeordnet sind.

17. Klimagerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Kammer (131) des Kernbereichs (10) durch einen Kondensator (82) in eine erste Teilkammer mit dem Fortluftventilator (31) und eine zweite Teilkammer mit dem Fortluft-Redundanzventilator (32) unterteilt ist, die über ihre druckseitig angeordneten Klappen (611, 612; 62) mit einem ersten Zusatzbereich (11) verbunden sind, von dem eine druckseitig des Fortluftventilators (31) angeordnete Klappe (612) in der zweiten Teilkammer in Strömungsrichtung hinter den Kondensator (82) ange­ ordnet ist, daß saugseitig des in einer Kammer (132) des Kernbereichs (10) zu beiden Seiten eines Verdamp­ fers (83) angeordneten Zuluftventilators (41) bzw. Zu­ luft-Redundanzventilators (42) Klappen (68, 69) angeord­ net sind, die mit der ersten Kammer (131) verbunden sind und daß die druckseitig des Zuluftventilators (41) und Zuluft-Redundanzventilators (42) angeordneten Klappen (63, 64) mit einem die Zuluftöffnung (24) aufweisenden zweiten Zusatzbereich (12) verbunden sind (Fig. 3 bis 17).

18. Klimagerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Zusatzbereich (11) zwei Kammern (115, 116) aufweist, die über eine zweite Bypassklappe (67) miteinander verbunden sind und daß die Außenluftöffnung (21) und die Fortluftöffnung (22) mit je einer Jalousie­ klappe (65, 66) versehen sind.

19. Klimagerät nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Filter (81) in der zweiten Kammer (132) des Kernbereichs (10) angeordnet ist.

20. Klimagerät nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Redundanzven­ tilatoren (32, 42) in zwei an den Kernbereich (10) an­ grenzenden Zusatzbereichen (11, 12) vorzugsweise lie­ gend angeordnet sind.

21. Klimagerät nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernbereich

• a) eine mit der Außenluftöffnung (21) und der Abluft­ öffnung (23) verbundene erste Kammer (101);
• b) eine mit der ersten Kammer (101) über eine zweite Bypassklappe (78) verbundene und den Filter (81) enthaltende zweite Kammer (102);
• c) eine den Kondensator (82) enthaltende und mit der ersten Kammer (101) verbundene dritte Kammer (103);
• d) eine den Verdampfer (83) enthaltende und mit der zweiten Kammer (102) verbundene vierte Kammer (104);
• e) eine den Fortluftventilator (31) enthaltende und mit der dritten Kammer (103) verbundene fünfte Kammer (105) und
• f) eine den Zuluftventilator (41) enthaltende und mit der vierten Kammer (104) verbundene sechste Kammer (106)

aufweist, wobei zwischen der dritten Kammer (103) und der vierten Kammer (104) eine dritte Bypassklappe (79) angeordnet und der Kondensator (82) in der dritten Kammer (103) und der Verdampfer (83) in der vierten Kammer (104) so angeordnet sind, daß der Abluftstrom am Kondensator (82) vorbei zum Zuluftventilator (41) bzw. durch den Kondensator (82) zum Fortluftventilator (31) geleitet wird.

22. Klimagerät nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der erste Zusatzbereich (11)

• a) eine mit der Außenluftöffnung (21) über eine Außen­ luftklappe (75) verbundene erste Kammer (111);
• b) eine mit der Abluftöffnung (23) und über eine erste Bypassklappe (77) mit der ersten Zusatzkammer (111) verbundene zweite Zusatzkammer (112);
• c) eine den Fortluft-Redundanzventilator (32) enthal­ tende dritte Zusatzkammer (113) und
• d) eine mit der Fortluftöffnung (22) verbundene vierte Zusatzkammer (114)

enthält, daß die erste und zweite Zusatzkammer (111, 112) mit der ersten Kammer (101) des Kernbereichs (10) verbunden sind, daß die dritte Zusatzkammer (113) des Zusatzbereichs (11) mit der dritten Kammer (103) des Kernbereichs (10) verbunden ist und daß in die vierte Zusatzkammer (114) des Zusatzbereichs (11) die drucksei­ tig angeordneten Klappen (71, 72) des Fortluftventila­ tors (31) und Fortluft-Redundanzventilators (32) münden.

23. Klimagerät nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Zusatzbereich (12) aus einer den Zuluft-Redund­ anzventilator (42) enthaltenden fünften Zusatzkammer (121) und einer sechsten Zusatzkammer (122) besteht, die mit der Zuluftöffnung (24) und den druckseitig des Fortluftventilators (41) im Kernbereich (10) angeordne­ ten Klappe (73) sowie der druckseitig des Zuluft-Redund­ anzventilators (42) angeordneten Klappe (74) verbunden ist und daß der Zuluft-Redundanzventilator (42) saugsei­ tig mit der zweiten Kammer (102) des Kernbereichs (10) verbunden ist.

24. Klimagerät nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilatormo­ toren (3, 4) mit Kommutierungseinheiten (5, 6; 91, 92) verbunden sind oder Kommutierungseinheiten (5, 6; 91, 92) enthalten, die an ein Wechsel- oder Drehstromnetz und an eine Gleichspannungsquelle (7) angeschlossen sind.

25. Klimagerät nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Kommutierungseinheiten (91, 92) aus einem mit einem Drehstromnetz oder einer Netzersatzanlage einer­ seits und Ventilatormotoren (3a, 3b) andererseits verbundenen Umrichter (91) und aus einem Wechselrichter besteht, der einerseits mit einer Batterieanlage (7) und andererseits mit Ventilatormotoren (4a, 4b) verbun­ denen ist.

26. Klimagerät nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilatormotoren (3a, 3b; 4a, 4b) wechselsei­ tig mit dem Umrichter (91) und dem Wechselrichter ver­ bunden sind.

27. Klimagerät nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kommutierungseinheiten (91, 92) aus einem ersten Umrichter mit Gleichspannungszwischenkreis (91), der mit einem Drehstromnetz oder einer Netzersatz­ anlage einerseits und Haupt-Ventilatormotoren (3a, 4a) andererseits verbunden ist und aus einem zweiten Umrich­ ter (92) mit Gleichspannungszwischenkreis bestehen, der einerseits mit einem Gleichspannungswandler (8), der aus einer Batterieanlage (7) gespeist wird, und anderer­ seits mit Redundanz-Ventilatormotoren (3b, 4b) verbunde­ nen ist.

28. Klimagerät nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kommutierungseinheiten (91, 92) eingangsseitig mit einem aus einer Batterieanlage (7) gespeisten Gleich­ spannungswandler (8) und ausgangsseitig jeweils mit einem Haupt-Ventilatormotor (3a bzw. 4a) und einem Re­ dundanz-Ventilatormotor (3b bzw. 4b) verbunden sind.

29. Klimagerät nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Kommutierungseinheiten als Umrichter (5, 6) mit Gleichspannungs-Zwischenkreis (5b, 6b) ausgebildet sind, daß der Gleichrichterteil (5a, 6a) der Umrichter an das Wechsel- oder Drehstromnetz angeschlossen sind und der Wechselrichterteil (5c, 6c) der Umrichter die Ventilatormotoren (3, 4) speist und daß der Gleichspan­ nungs-Zwischenkreis (5b, 6b) mit einer Batterie (7) verbunden ist.

30. Klimagerät nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 24 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterie (7) mit einem Gleichspannungswandler (8) verbunden ist, der die Batteriespannung auf eine Span­ nung vorgebbarer Spannungshöhe heraufsetzt und daß der Ausgang des Gleichspannungswandlers (8) mit einem Eingang mindestens eines Gleichspannungs-Zwischenkrei­ ses (5b, 6b) einer Kommutierungseinheit (5, 6) verbun­ den ist.

31. Klimagerät nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Ausgang des Gleichspannungswandlers (8) eine Wechselspannung niedriger Spannungshöhe als Steuerspannung für Schalttafeln, regelungstechnische Einrichtungen, Automationsstationen und dgl. abgibt.

32. Klimagerät nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 24 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Kommutierungseinheiten (5, 6) in die Ventilatormotoren (3, 4) integriert sind.

33. Klimagerät nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 24 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Kommutierungseinheiten (5, 6) separate, mit den Ventila­ tormotoren (3, 4) verbindbare Einheiten sind.

34. Klimagerät nach mindestens einem der vorangehenden An­ sprüche 24 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Ven­ tilatormotoren (3, 4) drehzahlsteuerbar sind.

35. Klimagerät nach mindestens einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Klimagerät (1) zwei Einspeisestellen (303, 304) aufweist, die mit zwei getrennten Schalttafeln (400, 500) verbunden sind, die jeweils einen Hauptschalter (401, 501), ein Leistungs­ teil (402, 502) für die Speisung des Zuluft- und Fort­ luftventilators sowie einen Transformator (403, 503) zur Herabsetzung der Netzspannung oder Netzersatzspan­ nung auf eine Kleinspannung aufweist, wobei der Trans­ formator (403, 503) zwischen der Einspeisestelle (303, 304) und dem Hauptschalter (401, 501) angeschlossen ist, daß die Kleinspannungsanschlüsse der Transformato­ ren (403, 503) beider Schalttafeln (400, 500) mit einer in der ersten Schalttafel (400) angeordneten Einspei­ sungsumschaltung (404) verbunden sind und daß die erste Schalttafel (400) ein Steuer- und Regelungsmodul (18) aufweist, das zur Spannungsversorgung mit der Einspei­ sungsumschaltung (404) und ausgangsseitig mit der Steuerung der Klappensysteme, der Fühlereinrichtungen u. dgl. verbunden ist.

36. Klimagerät nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Kältemittelverdichter (15) über einen Kältema­ schinen-Hauptschalter (17) mit den Hauptschaltern (401, 501) der beiden Schalttafeln (400, 500) verbunden ist.

37. Klimagerät nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einspeisestellen (303, 304) der beiden Schalttafeln (400, 500) mit einer Niederspan­ nungshauptverteilung (300) verbunden sind, die einer­ seits an ein Wechsel- oder Drehstromnetz (301) und ande­ rerseits an eine Netzersatzanlage (302) angeschlossen ist.

38. Klimagerät nach mindestens einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Klimagerät (1) zwei Einspeisestellen aufweist, die mit zwei getrennten Schalttafeln (600, 700) verbunden sind, von denen die erste Schalttafel (600) mit einer an ein Wechsel- oder Drehstromnetz angeschlossenen Niederspannungshauptver­ teilung (300) verbunden ist und einen ersten Hauptschal­ ter (601) aufweist, der sowohl mit einem ersten Lei­ stungsteil (605) für den Kältemittelverdichter als auch mit einem zweiten Leistungsteil (602) für den Haupt-Zu­ luftventilator und Haupt-Fortluftventilator verbunden ist und daß die Einspeisung der ersten Schalttafel (300) mit einem Transformator (603) zur Herabsetzung der Netzspannung oder Netzersatzspannung auf eine Kleinspannung verbunden ist, daß eine zweite Schaltta­ fel (700) über einen zweiten Hauptschalter (701) mit der Niederspannungshauptverteilung (300) und über einen dritten Hauptschalter (702) mit der Batteriespannungs­ quelle (7) verbunden ist, daß der zweite Hauptschalter (701) mit einem den Redundanz-Zuluftventilator und den Redundanz-Fortluftventilator speisenden Leistungsteil (702) und der dritte Hauptschalter (702) mit einem Di­ rektumrichter (8) verbunden ist, daß der Ausgang des Di­ rektumrichters (8) mit dem Leistungsteil (702) des Re­ dundanz-Zuluftventilators und des Redundanz-Fortluftven­ tilators, mit dem auf der ersten Schalttafel (600) ange­ ordneten zweiten Leistungsteil (602) und mit einer Ein­ speisungsumschaltung (604) verbunden ist, die zusammen mit einem Steuerungs- und Regelungsmodul (18) und einer Steuerung der Klappensysteme, der Fühlereinrichtungen u. dgl. (19) auf der ersten Schalttafel (600) angeord­ net ist.