DE2612734A1 - Raumklimaanlage mit ventilator und waermetauscher - Google Patents
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Description
Ν "I ANWmI."! «.
TER MEER - MÜLLER - STEINMEISTER
0-8000 München 22 D-48OO Bielefeld
284-Ger 25. März 1976
SHARP Kabushiki Kaisha Osaka / Japan
Raumklimaanlage mit Ventilator und Wärmetauscher
Gegenstand der Erfindung ist eine Raumklimaanlage, die im
wesentlichen aus der Kombination eines Klimageräts mit einer Ventilatoreinheit und zugeordnetem Wärmetauscher zur Wärmerückgewinnung
besteht.
Raumbelüftungsgeräte wie Ventilatoren, die mit einem umlaufenden
Gesamtwärmetauscher ausgerüstet sind und üblicherweise in einem Raum aufgestellt werden, dessen Luft beispielsweise
zu Kühlzwecken umgewälzt werden soll,sind im allgemeinen unabhängig
von einem oder mehreren Luftklimageräten. Da solche Ventilatoren meist auf den Boden gestellt werden, wird Raum-
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odor Stellfläche benötigt. Häufig tritt dabei der Fall ein, daß sii:h die von der Ventilatoreinheit beziehungsweise vom Luftklünagorät
ausgehenden Luftströme gegenseitig stören, so daß ■unerwünschte Luftströme und Turbulenzen entstehen und das Raumklima
insgesamt unbefriedigend wird.
Dt-- Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, durch eine geeignete
Verbindung eines oder mehrerer Ventilatoren mit einem Luftklimagerät eine für ein optimales Raumklima befriedigende
Luftzirkulation zu gewährleisten, wobei gleichzeitig der bisher notwendige Stell- oder Einbauflächenbedarf für den oder die
Ventilatoren eingespart oder anderweitig disponiert werden kann.
Eine Lösung dieser technischen Aufgabe ist gekennzeichnet durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahmen, für die vorteilhafte
Weiterbildungen u.a. in der nachfolgenden Beschreibung und in Unteransprüchen angegeben sind.
Der Erfindung liegt der Grundgedanke zugrunde, die konstruktive Gestaltung des Ventilators bzw. dessen Leistung abhängig vom
Klimagerät auszulegen, wobei allgemein davon ausgegangen wird, daß der Arbeitsluftstrom der Luftklimatisierung etwa zehnmal
größer als der der Ventilation sein sollte. Die Ventilatoreinheit soll jedoch unabhängig und getrennt vom Klimagerät verwendbar sein.
Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnungen in beispielsweisen Ausführungsformen erläutert, wobei in den einzelnen Figuren einander entsprechende
Teile mit den gleichen Bezugshinweisen gekennzeichnet sind. Es zeigen:
Fig. 1 die Perspektivdarstellung eines Kombinationsgeräts aus <■
einem Ventilator mit einem Klimagerät gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 die auseinandergezogene Perspektivansicht des erfindungsgemäß
verbesserten Ventilators bei dem Kombinationsgerät nach Fig. 1;
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Fi.j. 3 eine Schnittansicht des Ventilators nach Fig. 2;
l-'iq. 4 eine Schnittansicht gesehen in Richtung der Pfeile an
der Linie A-A in Fig. 3;
Fig. 5 eine Schnittdarstellung gesehen in Richtung der Pfeile an der Linie B-B in Fig. 3;
; Fig. 6 eine Querschnittdarstellung eines kombinierten Ventila- '■ tor-Luftklimageräts mit erfindungsgemäßen Merkmalen gemäß
einer anderen bevorzugten Ausführungsform;
Fig. 7 die Schnittansicht bei einer verbesserten Ausführungsform des Kombinationsgeräts nach' Fig. 6;
Fig. 8 die Perspektivansicht eines Führungsteils, wie es bei dem verbesserten Gerät nach Fig. 7 verwendet wird;
Fig. 9 die Perspektivansicht einer anderen Aufstellungsart des kombinierten Ventilator-Luftklimageräts nach Fig. 6;
Fig.10 die Perspektivansicht eines kombinierten Ventilator-Luftklimageräts
gemäß einer anderen Ausführungsform der
Erfindung;
Fig.11 die Schnittdarstellung des Kombinationsgeräts nach
Fig. 10 und
Fig.12 die auseinandergezogene Perspektivdarstellung eines erfindungsgemäßen
Kombinationsgeräts, bei der insbesondere die Ausbildung und Anordnung des Führungsteils nach
Fig. 8 in einer abgewandelten Ausführung ersichtlich ist.
Die Fig. 1 bis 5 verdeutlichen die Kombination eines Luftklimaqeräts
21 und einer Ventilatoreinheit 2, die mit einem umlaufenden Gesaintwärmetauscher zur Heizung bzw. Wärmerückgewinnung
bei der Luftumwälzung ausgerüstet ist; diese Kombination stellt eine Ausführungsform der Erfindung dar. Außenluft, also Frischluft
1 gelangt von der Außenatmosphäre durch einen Einlaß 3 und ein Filter 4 zum Teil auf einen umlaufenden Gesamtwärmetauscher
6, der durch einen Motor 5 angetrieben wird. Der Wärmetauscher umfaßt eine umlaufende Trommel zur Aufnahme eines Teils zur
Wärmerückgewinnung, das außerdem einen Wärmespeichereffekt be-
sit-et und vorzugsweise aus Asbest- oder asbesthaltigen Elementen
in .iienenwabenstruktoranordnung besteht, wie sie beispielsweise
Ln der US-PS 1 746 598 beschrieben sind.
Der Wärmeaustausch erfolgt über den Wärmeaustauscher 6, so daß
ein Strom von Zuluft oder Speiseluft 7 abgegeben wird, der hinsichtlich Temperatur und Feuchtigkeitsgehalt im wesentlichen der
Raumluft entspricht. Die Zuluft 7 tritt über eine Luftführung 10, LuftschlitzJalousien 11 und einen Zuluftauslaß 12 unter der
Wirkung eines durch einen Motor 8 angetriebenen Zuluftventilators 9 in den zu belüftenden Raum ein.
Die abzuführende Raumluft 14a wird in einen Einlaß 13a eingeleitet
und gelangt unter Kühlung des Motors 8 auf die Vorderseite des umlaufenden Gesamtwärmetauschers 6. Gleichzeitig gelangt
über einen Einlaß 13b eingeleitete Raumluft 14b über ein
Filter 15b unter Kühlung eines Luftaustrag- oder -absaugmotors 16 und des Antriebsmotors 5 ebenfalls auf die Vorderseite des
Wärmetauschers 6. Diese Raumluftströme werden an dieser Stelle kombiniert, d.h. die so vereinigte Raumluft 14 strömt durch den
umlaufenden Gesamtwärmetauscher, wobei der Wärmeübergang oder Wärmeaustausch erfolgt. Daraus folgt dann der Abluftstrom 17,
der hinsichtlich Temperatur und Feuchtigkeitsgehalt im wesentlichen der Außenluft entspricht. Die Abluft 17 wird über eine
Luftführung 19 und einen Auslaß 20 mittels eines durch einen Motor 16 angetriebenen Luftaustragventilators 18 an die umgebende
Atmosphäre abgeführt.
Die soweit beschriebene Ventilatoreinheit 2 kann auf dem Luftklimagerät
21 montiert werden, so daß dafür kein besonderer Platzbedarf, insbesondere keine Stellfläche benötigt wird. Der
Auslaß 12 des Ventilators 2 ist so angeordnet, daß er in unmittelbarer
Nähe des Auslasses 22 des Klimageräts 21 liegt, wenn die Ventilatoreinheit 2 und das Klimagerät 21 miteinander
verbunden sind. Durch diese Anordnung wird die vom Ventilator gelieferte Zuluft angesogen und in die Zuluft 23 vom Klimagerät
21 unmittelbar nach dem Austritt eingemischt, wobei die Strömungs-
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menge an Zuluft 23 vom Klimagerät 21 etwa zehnmal so groß ist wie der Luftanteil vom Ventilator 2.
Da die Ablufteinlässe 13 an beiden Seitenwänden des Ventilators
2 liegen, tritt ein Teil der zum Klimagerät 21 rückzuführenden j
Luft 24 in den Ventilator 2 als abzuführende Raumluft 14 ein. |
Damit wird eine befriedigende Luftzirkulation ohne Kurzschluß \
in der Ventilatoreinheit 2 erreicht. I
Die Fig. 6 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung,
bei der die Zuluftführung 10 gemäß Fig. 4 durch eine Klappe 25 j abtrennbar und ein Zuluft-Ventilatorgehäuse 26 in Bezug auf die
Zuluftführung 10 geneigt angeordnet ist. Arbeitet das Klimagerät 21, so wird die am Auslaß 12' erscheinende Zuluft 7 durch
Umschalten der Klappe 25 in eine Kammer 27 geleitet. Die Zuluft 7 wird dabei in der Kammer 27 mit der Luft vom Klimagerät 21
vollständig vermischt und dieses Luftgemisch wird über den Auslaß 22 des Klimageräts 21 in den Raum abgeführt.
Ist das Klimagerät 21 nicht in Betrieb und wird die Zuluft 7 vom Ventilator 2 über den Auslaß 22 des Klimageräts 21 ausgeblasen beispielsweise
wenn nur der Ventilator, nicht jedoch eine Raumklimatisierung benötigt wird - so verteilt sich die Zuluft 7
vom Ventilator 2 nicht vollständig über den gesamten Raum , da die vom Ventilator 2 abgegebene Strömungsmenge an Zuluft 7 verhältnismäßig
klein ist im Vergleich mit dem Luftstrom der durch das Klimagerät 21 abgegeben wird; dieser Anteil beträgt beispielsweise
nur ein Zehntel. Bei der Ausführungsform nach Fig. 6
jedoch kann die Zuluft auch über den Auslaß 12 des Ventilators 2 abgegeben werden, da durch die Klappe 25 eine Umschaltung erfolgen
kann, so daß sich dann eine gleichförmige Verteilung der ' Belüftung durch Luftzirkulation ergibt.
Ein Unterschied im Luftströmungswiderstand gegen die beiden Auslässe 12 bzw. 12' aufgrund der umschaltbaren Klappe 12 kann
dadurch beseitigt werden, daß das Lüftergehäuse 26 in einer Neigung von 30 bis 60° angeordnet wird. ,
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Die Fig. 7 läßt eine am Auslaß 12 des Ventilatorgehäuses 2 angebrachte
Führungsplatte 28 erkennen. Diese Führungsplatte 28 ! ■gewährleistet für die Zuluft 7 vom Ventilator 2 eine störungsj
freie Strömung in die Kammer 27. Gleichzeitig strömt die Zuluft j 2 3 vom Klimagerät 21 unter der Führungsplatte 28 vorbeit und
zum Auslaß 22. Beide Zuluftströme werden im Bereich des Aus-J lasses 22 des Klimageräts 21 vereinigt. Die Fig. 8 zeigt in
j Perspektivdarstellung das Führungsteil 28.
Eine noch andere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 10
dargestellt. Bei dieser Abwandlung ist der Auslaß 12 des Ventilators 2 nicht so angeordnet, daß die Zuluft vom Ventilator
unmittelbar über den Aulaß 22 des Klimageräts 21 austritt. Die
Anordnung ist vielmehr so getroffen, daß die Zuluft 7 unter der Wirkung des durch den Motor 8 angetriebenen Zuluftventilators
9 über die Luftführung 10 in die Kammer 27 des Klimageräts 21 gelangt und anschließend mit der Zuluft 23 des Klimageräts
21 vermischt wird. Das Gemisch wird erst dann über den Auslaß 22 des Klimageräts 21 ausgeblasen (vgl. auch Fig. 11).
Eine Abwandlung des Führungsteils 28 nach Fig. 8 zeigt die Fig. 12: Eine den Luftverbindungskanal zwischen dem Ventilator
und dem Klimagerät unterbrechende nicht gezeigte Abdeckung
• wird zunächst von der Oberwand des Klimageräts 21 abgenommen
und eine Führungsplatte 28' wird mittels geeigneter Verbindungselemente,
beispielsweise mittels in Löcher 30 einzusetzende Schrauben im Bereich des Luftführungskanals auf dem Klimagerät
21 befestigt. Die Zuluft 7 vom Ventilator 2 gelangt damit als Ganzes in den Innenraum 31 des Klimageräts 21 und wird sodann
unter Umlenkung durch die Führungsplatte 28' nach vorn ausgeblasen.
Gleichzeitig strömt die Zuluft 23 des Klimageräts 21 gleichmäßig und strörungsfrei entlang der Führungsplatte 28',
' wobei die beiden Zuluftströme im Bereich des Auslasses 22 gut miteinander gemischt werden.
Bei den beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung werden
alle Motoren durch die Raumluft gekühlt, die zur Luftklimati-
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sierung verwendet wird und an die umgebende Atmosphäre abgegeben
j wird, so daß dadurch eine Überhitzung der Motoren verhindert, gleichzeitig aber deren abzuführende Wärme im Bedarfsfall im
Wärmetauscher noch mitverwendet wird. An der Einlaßöffnung des
Gesamtwärmetauschers für die abzuführende Raumluft kann eine Drosselanordnung vorgesehen sein, um den richtigen Unterdruck
zu gewährleisten und dadurch irgendwelche Neben- oder Leckströme von Abluft zur Zuluftseite zu verhindern. Es sei bemerkt, daß
das hier erwähnte und kurz beschriebene Klimegerät entweder einen : Energiespeicher, öl- oder Gasofenteil enthalten kann.
iZusammenfassend läßt sich feststellen, daß mit der Erfindung
j eine vorteilhafte Kombination eines Luftklimageräts mit einer
j Ventilatoreinheit geschaffen wurde, bei der die insbesondere mit
einem umlaufenden Wärmetauscher ausgerüstete Ventilatoreinheit der zur Wärmerückgewinnung, insbesondere zwischen dem zu- und
abgeführten Luftstrom dient, so ausgestaltet ist, daß eine direkte Verbindung und Anordnung auf der Oberwand eines Klimageräts
möglich ist. Ist die Ventilatoreinheit auf der Luftklimaeinheit montiert, so liegt der Frischluftauslaß in der Vorderwand der
Ventilatoreinheit in unmittelbarer Nähe des Luftauslasses des Klimageräts während die Raumlufteinlässe vorteilhafterweise an
den Seitenwänden der Ventilatoreinheit angeordnet sind.
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Claims (12)
1.)Raumklimaanlage, gekennzeichnet durch
ein Klimagerät (21) mit zugeordneter Ventilatoreinheit (2)
und einem Gesamtwärmetauscher (6) zur Erwärmung bzw. zur Wärmerückgewinnung bei der Luftzirkulation und Luftklimatisierung
und durch eine Mischeinrichtung (7, 10, 11, 23; 27, 22 i.V.m. 25, 28; 28'), die Raumzuluft (23) vom Klimagerät
(21) und Raumzuluft (7) vom Ventilator (2) vermischt und dieses Luftgemisch an den zu klimatisierenden Raum abgibt.
2. Klimaanlage nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet
, daß die Ventilatoreinheit (2) leicht entfernbar mit dem Klimagerät (21) verbunden ist.
3. Klimaanlage nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet
, daß die Mischeinrichtung ein Luftverbindungsteil £z.B,27) zwischen dem Klimagerät (21.)
und der Ventilatoreinheit (2) umfaßt.
4. Klimaanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilatoreinheit
(2) einen Umlauf-Gesamtwärmetauscher (6), einen bei am Klimagerät (21) montierter Ventilatoreinheit (2)
nahe dem Raumzuluftauslaß des Klimageräts liegenden Auslaß (12) für Zuluft sowie mindestens einen an ihrer Seitenwand
mündenden Ablufteinlaß (13a, 13b) aufweist.
5. Klimaanlage nach Anspruch 4,dadurch gekennz e i c-h net, daß ein mit der Ventilatoreinheit(2)in
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Verbindung stehender Luftführungskanal (10) in zwei Abschnitte unterteilbar ist, d.h. einen mit dem Zuluftauslaß
der Ventilatoreinheit und einen mit dem Zuluftauslaß des Klimageräts kommunizierenden Abschnitt.
6. Klimaanlage nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet
, daß am Abzweigpunkt des Luftführungskanals eine Klappe (25) zur Umsteuerung der Strömungsrichtung der
Zuluft von der Ventilatoreinheit vorhanden ist.
7. Klimaanlage nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet
, daß der Luftführungskanal von der Ventilatoreinheit aus um 30 bis 60° gegen den Luftaustritt geneigt
ist.
8. Klimaanlage nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet
, daß zur Gewährleistung einer gleichmäßigen ungestörten Vermengung der Zuluft an der Verbindungsstelle
der Zuluftanteile vom Ventilator und vom Klimagerät ein Führungsteil (28; 28') vorgesehen ist.
9. Klimaanlage nach Anspruch 8,dadurch gekennzeichnet,
daß das Führungsteil (28)an derVentilator- ι
einheit (2) befestigt ist (Fig. 7, 8). j
10. Klimaanlage nach Anspruch 8,dadurch gekennzeichnet , daß das Führungsteil (28') am Klimagerät
(2) befestigbar ist.
11. Klimaanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischvorgang
für die Luftanteile von der Ventilatoreinheit (2) bzw. vom Klimagerät (21) außerhalb des Klimageräts erfolgt. I
12. Klimaanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der
Mischvorgang für die Raumzuluft innerhalb des Klimageräts erfolgt (Fig.6 bis 12).
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