DE8708201U1

DE8708201U1 - Raumlufttechnisches Gerät

Info

Publication number: DE8708201U1
Application number: DE8708201U
Authority: DE
Original assignee: Hansa Ventilatoren U Maschinenbau Neumann & Co Kg 2915 Saterland De GmbH
Current assignee: Hansa Ventilatoren U Maschinenbau Neumann & Co Kg 2915 Saterland De GmbH
Priority date: 1987-06-08
Filing date: 1987-06-08
Publication date: 1987-11-12

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines raumlufttechnischen Gerätes mit einem Gehäuse, das eine

die Zuluft eines Raumes aufweist, und in dem ein Ventilator, ein oder mehrere Filter und wahlweise eine Heizünd/oder Kühleinrichtung angeordnet sind und ein raumlufttechnisches Gerät zur Durchführung des Verfahrens.

Es sind raumlufttechnische Lüftungs- und Klimageräte bekannt, die ein Gehäuse mit einer Ansaugöffnung aufweisen, in dem üblicherweise ein Ansaüggitter vorgesehen ist und über das mittels eines Ventilators Äußenluft angesaugt, mittels eines oder mehrerer Filter gefiltert und die Außenluft bezüglich ihrer Temperatur und Luftfeuchtigkeit mit Hilfe von Heiz- und Kühleinrichtungen sowie Be- und Entfeuchtungseinrichtungen aufbereitet wird. Die aufbereitete Luft wird über eine Austrittsöffnung an den zu belüftenden bzw. zu klimatisierenden Raum abgegeben.

Bei Außenlufttemperaturen um den Gefrierpunkt besteht die Gefahr, daß die vor der Heizeinrichtung befindlichen Einrichtungen wie Luftfilter und Kühleinrichtung sowie die Gehäuseinnenwand vereisen, daß sich in diesem Bereich des Gehäuses Feuchtigkeit niederschlägt oder daß der oder die Filter durchfeuchtet werden. Außerdem kann es zu Frostschäden an der Heizeinrichtung selbst kommen und es besteht die Gefahr, daß ein zum Schutz des raumlufttechnisches Gerätes vorgesehener Frostwächter das Gerät abschal-

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tet, was Wiederum zu einör Betriebsstörung oder zu einem Ausfall von Geräten führen kann/ die in dem zu belüftenden Und zu klimatisierenden Raum aufgestellt sind*

Zum Schutz raumlufttechnischer Geräte vor einer Vereisung

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Gerätes einen Glattrohr^-Wärmetauscher vorzusehen, der an einen Warmwasserkreislauf angeschlossen ist und bei niedrigen Außentemperaturen für eine Erwärmung der in das raumlufttechnische Gerät eintretenden Außenluft sorgt. Ein solcher Glattrohr-Wärmetauscher verursacht jedoch zusätzliche Kosten für einen zweitem Wasserkreislauf mit einer entsprechenden Regelung, erhöht nicht unwesentlich das Gesamtgewicht des raumlufttechnischen Gerätes und beinhaltet weiterhin die Gefahr eines Einfrierens falls dem nicht durch den Einsatz eines ebenfalls teuren Frostschutzmittels vorgebeugt wird.

Ein anderes bekanntes System zum Schutz raumlufttechnischer Geräte vor Vereisung besteht darin, Lamellen-Wärmetauscher mit großen Lamellenabständen im Eingangsbereich i:les raumlufttechnischen Gerätes einzusetzen, die jedoch mit den gleichen Nachteilen behaftet sind wie die vorstehend erwähnten Glattrohr-Wärmetauscher und zusätzlich erhebliche Reinigungsprobleme mit sich bringen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Schutz eines raumlufttechnischen Gerätes vor einer Vereisung einzelner Aggregate des raumlufttechnischen Gerätes und vor Frostschäden anzugeben, das eine kostengünstige Herstellung und einen kostengünstigen Betrieb

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sicherstellt ürid mit einer nur geringen Gewichtszunahme des raumlufttechnischen Gerätes verbunden ist und eine genaue Steuerung oder Regelung der Temperatur im Innern des raumlufttechnischen Gerätes ermöglicht. Diese Aufgabe wird erfindüfigsgemäß durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht einen kostengünstigen und wirksamen Schutz eines raumlufttechnischen Gerätas vor einer Vereisung der einzelnen Aggregate bzw. vor Reifbildung sowie Feuchtigkeitsniederschlag im Innern des raumlufttechr.ischen Gerätes, stellt einen kostengünstigen Betrieb sicher und ermöglicht eine genaue Steuerung und Regelung der Temperaturverteilüng im Innern des Gerätes bei nur geringfügiger Gewichtszunahme des gesamten raumlufttechnischen Gerätes.

Ein raumlufttecnnisches Gerät zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischeinrich- tung vorgesehen ist, die einen mit der Ansaugöffnung verbundenen ersten Einlaß für die Außenluft und ciinen zweiten Einlaß für die Zufuhr erwärmter Luft und einen Hauptstromauslaß aufweist und daß von der Austrittsöffnung ein Bypasskanal abzweigt, der mit dem zweiten Einlaß der Mischeinrichtung verbunden ist.

Ein weiteres raumlufttechnisches Gerät zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischeinrichtung vorgesehen ist, die einen mit der Ansaugöffnung verbundenen ersten Einlaß für die Außenluft, einen zweiten Einlaß, der an den Ausgang eines Luftinjektors an-

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geschlossen ist, der einen Zusatzventilator, eine Zusatz-Heizeinrichtung und wahlweise ein Zusatzfilter aufweist, die Rückluft aus dem Raum ansaugt und die erwärmte Rückluft an den zweiten Einlaß der Mischeinrichtung abgibt, und einen Hauptstrom-Auslaß aufweist.

Beide Ausgestaltungen zum Schutz eines raumlufttechnischen Gerätes vor einer Vereisung bei niedrigen Außenlufttemperaturen zeichnen sich durch eine einfache Konstruktion bei wirksamer Steuerung bzw. Regelung der Temperatur im Innern des raumlufttechnischen Gerätes in Abhängigkeit von der Außenlufttemperatur aus.

Eine Mischkammer für eine raumlufttechnische Anlage ist zwar aus der DE-PS 32 17 803 bekannt, jedoch dient diese bekannte Mischkammer dazu, die Wärme der Umluft des zu belüftenden bzw. zu klimatisierenden Raumes nutzbar zu machen, indem die Außenluft mit der Umluft in der Mischkammer in Abhängigkeit von der Außenlufttemperatur anteilig vermischt und als Zuluft dem zu belüftenden bzw. zu klimatisierender. Raum zugeführt wird. Eine exakte Steuerung bzw« Regelung der Temperatur im Innern des raumlufttechnischen Gerätes zum Schutz vor Vereisungen einzelner Aggregate baw. Feuchtigkeitsniederschlag an den Innenwänden des Gerätes unabhängig von der geforderten Raumlufttempertur und -feuchtigkeit ist damit jedoch nicht möglich.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungs beispieles soll der der Erfindung zugrunde liegende Ge danke näher erläutert werden. Es zeigen:

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Figur 1 einen Längsschnitt durch ein raumlufttechnisches Gerät mit einer Mischeinrichtung und einem Bypasskanal;

Figur 2 eine Draufsicht auf das raumlufttechnische Gerät gemäß Figur 1;

Figur 3 eine Stirnseitenansicht des raumlufttechnischen Gerätes gemäß Figur 2 von der Seite der Ansaugöffnung;

Figur 4 einen Längsschnitt durch ein raumlufttechnisches Gerät mit einem Injektor;

Figur 5 eine Draufsicht auf das raumlufttechnische Gerät gemäß Figur 4;
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Figur 6 eine Stirnseitenansicht des raumlufttechnischen Gerätes gemäß Figur 2 von der Seite der Ansaugöffnung;

Figur 7 einen Längsschnitt durch eine Mischeinrichtung mit Mischröhren;

Figur 8 einen Querschnitt durch eine Mischeinrichtung mit versetzt angeordneten Mischröhren und

Figur 9 einen Querschnitt durch eine Mischeinricittung mit in verschiedenen Stellungen dargestellten Mischklappen.

Das in Figur 1 im Längsschnitt dargestellte raumlufttechnische Gerät weist ein im wesentlichen quaderförmiges Gehäuse 1 auf, das mit einer Ansaugöffnung 11 und einer Austrittsöffnung 12 versehen ist. In der Nähe der Austritts-

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öffnung 12 ist ein Ventilator 2 vorgesehen, der in dem Gehäuse 11 einen Unterdruck und an der Austrittsöffnung 12 einen überdruck erzeugt.

In dem Gehäuse 1 ist ein Grob- und/oder Feinfilter 3, eine Kühleinrichtung 4 mit Kondensator und eine Heizeinrichtung 5 vorgesehen, die über eine nicht näher bezifferte hydraulische Schaltung betrieben wird. Die Ansaugöffnung 11 weist ein Ansauggitter bzw. eine Ansaughaube oder einen Wetterschutzkasten 7 auf, mit deren bzw. dessen Hilfe das Eindringen von Schlagregen verhindert bzw. verringert wird. Neben der Ansaugöffnung 11 ist gemäß Figur 3 eine Anschluß- und Regeleinrichtung 10 für den elektrischen Abschluß des raumlufttechnischen Gerätes und für die Unterbringung entsprechender Steuer-und Regeleinrichtungen vorgesehen.

Erfindungsgemäß zweigt von dem an die Austrittsöffnung 12 anschließenden Zuluftkanal ein Bypasskanal 8 ab, durch dessen Lufteinlaß 81 ein Teilstrom Z' der Zuluft Z für den zu klimatisierenden und belüftenden Raum abgezweigt wird. Der Bypasskanal 8 mündet in die Unterseite einer Mischeinrichtung 6, die unmittelbar hinter der Ansaugöffnung 11 bzw. dem Ansauggitter 7 angeordnet ist. Die Mischeinrichtung 6 ist durchlässig für den in Hauptstromrichtung verlaufenden Außenluftstrom A, und dient dazu, den vom Zuluftstrom Z abgezweigten Teil Z¹ quer zur Hauptstromrichtung in das Gehäuse 1 des raumlufttechnischen Gerätes einzublasen und mit der Außenluft A zu vermischen.

Im Eingangsbereich der Mischeinrichtung 6 bzw. am Ende des &ldquor;Bypasskanals 8 sind eine oder mehrere Bypässklappen 64 an-

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geordnet, deren Stellung den Anteil der über den Bypasskanal 8 zugeführten erwärmten Luft bestimmt. Mit Hilfe dieses gesteuerten Bypasssystems wird eine Möglichkeit geschaffen, die über die erste Einlaßseite 61 der Mischeinrichtung 6 in das raumlufttechnische Gerät angesaugte Außenluft bei Bedarf mittels der über die zweite Einlaßöffnung 62 zugeführten erwärmten Luft so zu erwärmen, daß über den gesamten Querschnitt des Innenraums >3es Gehäuses 1 eine solche Temperatur auch vor der Heizeinrichtung 5 herrscht, daß Vereisungen, Durchfeuchtungen oder E'rostschäden vermieden werden.

In den Figuren 2 und 3 wird durch eine Draufsicht bzw. Seitenansicht der prinzipielle Aufbau der Mischeinrichtung 6 verdeutlich und zeigt die senkrecht zur Hauptströmungsrichtung, d.h. zur Außenluftströmung A verlaufenden Mischröhren 65, die mit der zweiten Einlaßseite 62 verbunden sind und in denen die erwärmte, von der Zuluft Z abgezweigte Luft Z¹ geführt wird. Diese erwärmte Luft wird über die Länge der Mischröhrer. 65 der senkrecht dazu angesaugten Außenluft A so beigemischt, daß die Luftmischung über den gesamten Querschnitt eine gleichmäßige Temperatur aufweist.

Das in den Figuren 4 bis 6 in Seitenansicht, Draufsicht und Stirnseitenansicht dargestellte raumlufttechnische Gerät entspricht im wesentlichen dem Gerät gemäß den Figuren 1 bis 3, wobei gleiche Bezugsziffern gleiche Teile bezeichnen. Im Unterschied zum raumlufttechnischen Gerät gemäß Figur 1 kann jedoch bei diesem Getät die Heizeinrichtung 5 vollkommen entfallen, falls eine solche

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Heizeinrichtung für die Belüftung Und/öder Klimatisierung eines Raumes nicht erforderlich ist, ohne daß die Gefahr eines Vereisens bzw. Dürchfeuchtens oder von Frostschäden im Innern des raumlufttechnischen Gerätes besteht.
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Zu diesem Zweck ist ein Lüftinjektor 9 vorgesehen, über dessen Lufteintrittsöffnung 95 Rückluft R aus dem zu belüftenden bzw. klimatisierenden Raum mittels eines im Luftinjektor 9 vorgesehenen Zusatzventilators 91 angesaugt, mittels eines Zusatzfilters 93 gefiltert und mittels einer Zusatz-Heizeinrichtung 92 erwärmt wird, bevor sie über einen Injektionskanal 9-&Lgr; dem zweiten Einlaß 62 der Mischeinrichtung 6 zugeführt wird.

Mit Hilfe dieses gesteuerten Injektorsystems kann die angesaugte Außenluft bei Bedarf unabhängig von der vom raumlufttechnischen Gerät abgegebenen Zulufttemperatur so erwärmt werden, daß unter allen klimatischen Bedingungen ein Vereisen bzw. eine Reifbildung im Innenraunt des raumlufttechnischen Gerätes vermieden wird. Dieses Gerät ist daher besonders vorteilhaft in solchen Fällen einsetzbar, wo eine verhältnismäßig niedrige Zulufttemperatur erwünscht istt so daß bei niedrigen Außenlufttemperaturen der Anteil der über einen Bypasskanal zugemischten Luft zu gering ist, um die Vereisungsgefahr zu bannen.

In den Figuren 7 bis 9 sind verschiedene Ausführungsbei~ spiele der Mischeinrichtung 6 dargestellt und sollen nach-^ stehend näher erläutert werden.
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Figur 7 zeigt einen Querschnitt durch eine Mischeinrichtung 6 mit zwei Reihen nebeneinander und versetzt hinter-

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einander angeordneten Mischröhren 65, die von der von der ersten Einlaßseite 61 angesaugten Außenluft A umflossen werden* Die senkrecht zur Zeichenebene durch die Misch= röhren 65 strömende, erwärmte Luft wird über den gesamten Querschnitt der Mischeinrichtung 6 von der Außenluft A mitgerissen und tritt über Mischröhren-Austrittsöffnungen 66 aus den Mischröhren 65 aus, Dabei können die Mischröhren-Austrittsöffnungen gleichmäßig am Umfang der Mischröhren 65 verteilt angeordnet oder nur auf der Seite angeordnet werden, die dem Auslaß 63 zugewandt ist. Anstelle von Mischröhren-Austrittsöffnungen 66 können auch halbseitig geöffnete Mischröhren 65 verwendet werden, die halbkreisförmig zum ersten Einlaß 61 hin geschlossen sind.

Der in Figur 8 dargestellte Längsschnitt durch die Mischeinrichtung 6 entlang der Linie B-B gemäß Figur 7 ver- | deutlicht die Anordnung der Mischröhren-Austrittsöffnungen | 66, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel nur auf g der dem Auslaß 63 zugewandten Seite vorgesehen sind. Vör-teilhafterweise weisen die Mischröhren-Austrittsöffnungen 66 über die Länge der Mischröhren 65 verteilt einen unter- | schiedlichen Durchmesser oder eine unterschiedliche Anzahl auf, so daß im unteren, dem zweiten Einlaß 62 benachbarten Ende Austrittsöffnungen 66 mit geringem Durchmesser vorgesehen sind, deren Durchmesser bis zum geschlossenen Ende der Mischröhren 65 kontinuierlich oder in Sprüngen zunehmen, so daß im unteren Mischröhrenbereich ein geringerer Anteil der angeführten erwärmten Luft ausströmt bzw. von der quer zur Strömüngsrichtung eingesaugten Außenlüft mitgerissen wird, während im oberen Bereich der Mischröhren 65 ein größerer Luftanteil der erwärmten Luft mitgezogen wird.

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Dadurch wird erreicht, daß auch dem gefährdeten oberen Bereich ausreichend erwärmte Luft zugeführt Und mit der eingesaugten kalten Außenlüft vermischt wird.

Der gleiche Effekt kann mit einer unterschiedlicher Anzahl von Mischröhren-Austrittsöffnungen 66 erreicht werden, wobei mit gleichem Durchmesser der Äustrittsöffnungen 66 die Anzahl der Austrittsöffnungen zum oberen geschlössen Ende der Mischröhren 65 hin zunimmt. Die Größe der Aüstrittsöffnungen und/oder die Anzahl der Äustrittsöffnungen kann dabei vom unteren, dem zweiten Einlaß 62 benachbarten Ende der Mischröhren 65 bis zum oberen geschlossenen Ende der Mischröhren 65 hin kontinuierlich oder in Stufen zunehmen.

In den Figuren 9A bis 9G ist ein schematischer Querschnitt durch eine Mischeinrichtung 6 mit einem sogenannten Mischklappensystem dargestellt, das paarweise an Anlenkpunkten 68 angelenkte Mischklappen 67 aufweist, die teilkreis- oder parabelförmig gebogen sind, so daß sie in der in Figur 9A dargestellten Stellung den ersten Einlaß 5.1 der Mischeinrichtung 6 verschließen und somit den Eintritt von Außenluft verhindern, während sie in der in Figur 9B dargestellten Stellung die Zufuhr von erwärmter, über den zweiten Einlaß 62 zugeführter Luft unterbinden.

In der in Figur 9C dargestellten Stellung wird ein bestimmter Anteil erwärmter Luft der quer zur Strömungsrichtung der erwärmten Luft angesaugten Außenluft A beigemischt, wobei der beigemischte Anteil den jeweiligen Außenlufttemperaturen entspricht und durch die Klappensteuerung so eingestellt wird, daß im Innern des Gehäuses 1 des raum-

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itlf ttechnischen GeirMtes eine ausreichende Temperatur herrscht _t bei der eine Vereisung bzw* Reifbildung oder ein Durchfeuchten einzelner Aggregate sicher verhindert wird.

Neben den in den Figuren 7 bis 9 dargestellten Mischein^ richtungen sind selbstverständlich auch ändere/ den gleichen Zweck erfüllende Einrichtünaen verwendbar.

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Claims

• ■ · neue Ansprüche Seite 1 G 87 08 201.2

1. Oktober 1987 HS37.Gl

1&ldquor; Raumlufttechnisches Gerät mit einem Gehäuse, das eine Ansaugöffnung für Außenluft und eine Austrittsöffnung für die Zuluft eines Raumes aufweist, und in dem ein Ventilator, ein oder mehrers Filter, eine Heizeinrichtung sowie wahlweise eine Kühleinrichtung vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischeinrichtung (6) vorgesehen ist, die einen mit der Anüaugöffnung (11) verbundenen ersten Einlaß (61) für die Außenluft und einen zweiten Einlaß (62) für die Zufuhr erwärmter Luft und einen Hauptstromauslaß aufweist und daß von der Austrittsöffnung (12) ein Bypasskanal (8) abzweigt, der mit dem zweiten Einlaß (62) der Mischeinrichtung (6) verbunden ist.

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2. Rauralufttechnisches Gerät mit einem Gehäuse, das eine Ansaugöffnung für Außenluft und eine Austrittsöffnung für die Zuluft eines Raumes aufweist, und in dem ein Ventilator und ein oder mehrere Filter angeordnet sind, d a durch gekennzeichnet, daß eine Mischeinrichtung (6) vorgesehen ist, die einen mit der Ansaugöffnung (11) verbundenen ersten Einlaß (61) für die Außenluft, einen zweiten Einlaß (62), der an den Ausgang eines Luftinjektors (9) angeschlossen ist, der einen Zusatzventilator (91), eine Zusatz-Heizeinrichtung (92) und wahlweise ein Zusatzfilter (93) aufweist, die Rückluft aus dem Raum ansaugt und die erwärmte Rückluft an den zweiten Einlaß (62) der Mischeinrichtung (6) abgibt, und einen Hauptstrom-Auslaß aufweist.

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3. Raumlufttechnisches Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der

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neue Ansprüche Seite 2 G 87 08 201.2

1. Oktober 1987 HS37.G1

zweite Einlaß (62) eine verstellbare Bypassklappe (64) aufweist.

4. Raumlufttechnisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lufteinlaß (81) des Bypasskanals (8) eine verstellbare Bypassklappe aufweist.

5. Raumlufttechnisches Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischeinrichtung (6) mehrere in Hauptströmungsrichtung nebeneinander angeordnete, mit einer oder mehreren Mischröhren-Austrittsöffnungen (66) versehene Mischröhren (65) aufweist, die mit dem zweiten Einlaß (62) der Mischeinrichtung (6) verbunden sind und den Außenluftstrom durchsetzen.

6. Raumlufttechnisches Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischröhren-Auscrittsöffnungen (66) auf der dem Hauptstrom-Auslaß (63) zugewandten Seite vorgesehen sind.

7. Raumlufttechnisches Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mi.schröhren-Austrittsöffnungen (66) gleichmäßig am Umfang der Mischröhren (65) verteilt angeordnet sind.

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neue Ansprüche Seite 3 <1» 8? 08 201*2

I.- Oktober 1987

8* Raumluftifeechnisches Gerät nach Än§pirUäh 6 öder 7, dadurch yekehnfcei ehrte Ü, daß die MisclirÖhreri (65) an ihren dem zweiten Einlaß (62) entijegenyesetsiten Enden verschlossen sind Und daß die Anzahl und/oder Giföße der Mischröhren-Ausferittsöffnunqen (66) Vom mit dem zweiten Einlaß (62) verbundenen Ende der Mischröhren (dB) zum verschlossenen Ende hin ZUnimiUt*

9. Raumlufttechnisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischeinrichtung (6) in HäÜptstrÖmüngsriChtuhcj mehrere nebeneinander angeordnete, gebogene Mischklappen (67) aufweist/ die paarweise miteinander verbunden und an der der Ansaugöffnung (11) zugeordneten Seite angeleckt sind und daß die Mischklappen (67) stufenlos oder in Stufen verstellbar sind.

10. Raumlufttechnisches Gerät nach Anspruch 5 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischröhren (65) oder gebogenen Mischklappen (67) in Kauptströmüngsrichtufig nebeneinander und versetzt zueinander hintereinander angeordnet sind.