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Klimagerät Die Erfindung bezieht sich auf ein Klimagerät zum Beheizen, Kühlen und Belüften von Räumen, mit einem wahlweise zum Heizen oder Kühlen verwendbaren Wärmetauscher, wenigstens einem Gebläse, das die Raumluft und/oder Frischluft durch den Wärmetauscher führt, und einem dem Wärmetauscher vorgeschalteten Filter.
Klimageräte dieser Art sind bereits bekannt und werden in Dampf- oder Warmwasser-Heizungsanlagen anstelle der herkömmlichen Radiatoren verwendet. Diesen gegenüber besitzen sie vor allem den Vorteil, dass sie ein verhältnismässig kleines, abgeschlossenes Gerät bilden, das leicht montierbar ist, eine individuelle und genaue Temperaturregelung gestatten sowie durch das eingebaute Gebläse zugleich zur Erneuerung der Raumluft verwendet werden können. Ausserdem ermöglichen diese Geräte eine einfache Kühlung des Raumes, zu welchem Zweck der Wärmetauscher lediglich an ein Kühlaggregat angeschlossen werden kann. Ein auch bei diesen Geräten bisher noch nicht zufriedenstellend gelöstes Problem stellt jedoch die Regelung der Luftfeuchtigkeit dar.
In geheizten Räumen besitzt die Raumluft bekanntlich eine zu niedrige Feuchtigkeit, wogegen im Sommer, insbesondere in gekühlten Räumen, eine zu hohe Luftfeuchtigkeit vorhanden ist, die sich auch durch Niederschlagen am Kühlkörper nachteilig bemerkbar macht. Während der Heizperiode hilft man sich durch die Verwendung von mit Wasser gefüllten Verdampfungsgefäs- sen oder durch Zerstäuben von Wasser im Raum. Diese Massnahmen ermöglichen jedoch keine genaue Regulierung der Luftfeuchtigkeit und können beim Kühlen nicht angewendet werden.
Ferner wird bei den bekannten Klimageräten manchmal als nachteilig gegenüber den Radiatoren empfunden, dass in bestimmten Zeitabständen eine Reinigung des in das Gerät eingebauten Filters erforderlich ist und dass das die Luft fördernde Gebläse ein Geräusch verursacht.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bekannten Klimageräte, welche einer allgemeinen Anwendung anstelle von Radiatoren manch- mal entgegenstehen, zu beseitigen. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass unterhalb des Wärmetauschers wenigstens eine mit diesem in gut wärmeleitender Verbindung stehende, Wasser enthaltende Verdamp- fungstasse vorgesehen ist, über deren Wasserspiegel die vom Gebläse geförderte Luft hinweggeführt ist. Durch diese einfache Massnahme ist sowohl beim Heizen als auch beim Kühlen eine einfache Regelung des Feuchtigkeitsgehaltes der Raumluft möglich.
Im Heizbetrieb des Klimagerätes wird die Luft beim überstreichen des Wasserspiegels in der Verdampfungstasse angefeuchtet, wogegen im Kühlbetrieb das sich bildende Kondenswasser in der Verdampfungstasse gesammelt und aus dieser abgeführt wird, wodurch eine Entfeuchtung der Luft erfolgt.
In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann jede Verdampfungstasse mit dem Wärmetauscher über eine metallische Brücke, z. B. über seitlich des Wärmetauschers angeordnete Wangen oder über verlängerte Rippen des Wärmetauschers, gut wärmeleitend verbunden sein. Im Heizbetrieb wird dadurch das Wasser in den Verdampfungstassen ausser durch Wärmestrahlung auch durch Wärmeleitung vom Wärmetauscher erwärmt, wodurch die Verdunstung erhöht wird, und im Kühlbetrieb erfolgt in analoger Weise eine Kühlung der Verdampfungstassen, so dass sich ein Teil der in der Luft mitgeführten Feuchtigkeit schon beim überstreichen der Verdampfungstasse niederschlägt, bevor sie zum Wärmetauscher gelangt.
Zwischen dem Wärmetauscher und der Verdamp- fungstasse können Leitflächen, vorzugsweise Leitbleche, vorgesehen sein, die den Luftstrom gegen die Verdamp- fungstasse lenken. Es können zwei Verdampfungstassen unter jedem Wärmetauscher in seitlichem Abstand parallel nebeneinander angeordnet sein und zwischeneinan- der einen Durchgangsspalt für die Luft bilden, über dem die Leitflächen, vorzugsweise in Form eines dachförmig ausgebildeten Leitbleches, vorgesehen sind.
Die Leit- flächen dienen im Kühlbetrieb auch zur Abscheidung von Kondenswasser.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Regelung der Luftfeuchtigkeit dadurch möglich, dass die von der Luft überströmte Fläche des Wasserspiegels in den Verdampfungstassen vergrössert oder verkleinert bzw. im Kühlbetrieb die Abfuhr des Kondenswassers entsprechend geregelt wird. Hierzu kann der Boden der Verdampfungstasse wenigstens in einer Richtung gegen die Horizontale geneigt und die Verdampfungstasse nur teilweise mit Wasser gefüllt sein.
Die Oberfläche des Wasserspiegels in der Verdampfungstasse kann aber auch durch Neigen derselben um eine ungefähr horizontale Schwenkachse veränderbar sein. Bei einer Klimaanlage mit mehreren Klimageräten kann jede Verdamp- fungStasse über eine Leitung mit einem allen Klimageräten gemeinsamen Wasserbehälter in Verbindung stehen, dessen Wasserstand, z. B. durch einen Schwimmer, regelbar ist. Vorzugsweise ist der Wasserbehälter zur Regelung des Wasserstandes in den Verdampfungstassen höhenverstellbar angeordnet.
Um im Heizbetrieb eine ausreichende Befeuchtung der Luft zu ermöglichen, können aber auch zwischen der Verdampfungstasse und dem Wärmetauscher mit Wasser beschickte Sprühdüsen angeordnet sein, durch die die Luftfeuchtigkeit regelbar ist. Die 'Sprühdüsen besitzen zweckmässig einen ähnlichen Aufbau als die Zer- stäubungsdüse eines Ölbrenners und können entweder zeitweise zugeschaltet werden oder aber hinsichtlich der zugeführten, versprühten Wassermenge den Erfordernissen entsprechend eingestellt werden.
Um zu verhindern, dass das in den zur Regelung der Luftfeuchtigkeit dienenden Verdampfungstassen befindliche Wasser verschmutzt wird, ist eine möglichst wirksame Filterung der angesaugten Raum- oder Frischluft erforderlich. Dies geschieht mit Hilfe eines vorzugsweise den Verdampfungstassen vorgeschalteten Filters. Vorteilhaft ist dabei das Gebläse in Strömungsrichtung der Luft vor dem mit der Verdampfungstasse versehenen Wärmetauscher und vor dem Filter angeordnet, wobei ein zusätzlicher Grobfilter den Motor des Gebläses unter Freilassung eines Zwischenraumes mantelartig umgibt.
Durch den Grobfilter, der an gut zugänglicher Stelle leicht lösbar angeordnet werden kann und einfach zu reinigen ist, wird eine Vorfilterung der angesaugten Luft erzielt, so dass der eigentliche Feinfilter weitgehend staubfrei bleibt und nur selten gereinigt werden muss. Dadurch wird nicht nur sichergestellt, dass den Ver- dampfungstassen staubfreie Luft zugeführt wird, sondern es werden auch die Flügel des dem Feinfilter vorgeschalteten Gebläses von grobem Staub freigehalten.
Ausserdem wird durch diese Anordnung eine wesentliche Geräuschdämpfung erzielt, weil der den Motor des Gebläses umgebende Grobfilter schallisolierend wirkt und die verdichtete, durch die Gebläseflügel in Schwingungen versetzte Luft zwischen Grobfilter und Feinfilter eingeschlossen ist.
Der Zwischenraum zwischen dem Grobfilter und dem Motor des Gebläses steht dabei mit der Saugseite des Gebläses in Verbindung, wodurch die Motorgeräusche durch den Luftmangel noch weiter gedämpft werden. Zweckmässig besteht der Grobfilter aus einer Matte, z. B. aus Filz, die unter Bildung von Falten um den Motor des Gebläses herum angeordnet ist.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die in den Zeichnungen dargestellt sind. In diesen zeigt Fig. 1 eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Klimagerätes in einem Schnitt nach der Linie I-1 in Fig. 2, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-11 in Fig. 1 und Fig. 3 eine Klimaanlage mit mehreren erfindungsgemässen Klimageräten in schematischer Darstellung.
In den Fig. 4 und 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Klimage- rätes dargestellt, wobei Fig.4 eine Vorderansicht in einem teilweisen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 5 und Fig. 5 einen Querschnitt durch das Klimagerät nach Fig. 4 zeigt.
Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Klimagerät besitzt ein kastenförmiges Gehäuse 1, beispielsweise aus Blech, mit einer Vorderwand 2 und einer Rückwand 3. Im Inneren des Gehäuses 1 sind übereinander ein Luftfilter 4, ein als Heiz- und Kühlkörper dienender Wärmetauscher 5 sowie zwei achsgleich nebeneinander vorgesehene Radialgebläse 6 angeordnet. Diese Bestandteile des Klimagerätes sind auf zwei stegförmigen, quer verlaufenden Zwischenwänden 7 und 8 befestigt, die in vertikaler Richtung verlaufen und zwischeneinander einen Durchgangsraum für die zu klimatisierende Luft bilden.
Die Motoren 9 der beiden Gebläse 6 und die zum Wärmetauscher 5 führenden Leitungen 10 und 11 liegen ausserhalb der Zwischenwände 7, 8 und somit auch ausserhalb des durch das Klimagerät hindurchgeführten Luftstromes, so dass die Motoren 9 im Heizbetrieb durch die Warmluft nicht übermässig erwärmt werden können.
Ausser den beiden Zwischenwänden 7, 8 ist im Gehäuse 1 eine zu diesen senkrecht verlaufende Längswand 12 vorgesehen, die mit der Rückwand 3 des Gehäuses 1 einen Luftkanal 13 bildet, der zur Zuführung von Frischluft dient und über einen Stutzen 14 entweder an einen Frischluftschacht angeschlossen oder durch eine Aussenwand des Gehäuses hindurch ins Freie geführt sein kann. Der Frischluftkanal 13 wird mittels einer ver- schwenkbaren Luftklappe 15 gesteuert, die zugleich auch den Eintritt von Raumluft durch in der Vorderwand 2 vorgesehene Lufteintrittsschlitze 16 in das Klimagerät regelt.
Durch entsprechende Einstellung der Luftklappe 15 kann das Mischungsverhältnis zwischen der angesaugten Frischluft und der Raumluft stufenlos eingestellt werden. Das Klimagerät wird zweckmässig unter einem Fenster eingebaut, wobei der Stutzen 14 die Wand unterhalb des Fensters durchsetzt.
Der Wärmetauscher 5 kann im Heizbetrieb durch Warmwasser oder Dampf erwärmt und im Kühlbetrieb durch ein geeignetes .Kühlmedium, beispielsweise ebenfalls durch Wasser, gekühlt werden. Unmittelbar unterhalb des Wärmetauschers sind zwei Tropf- oder Ver- dampfungstassen 17 und 18 angeordnet, die parallel nebeneinander liegen und zwischeneinander einen Durchgangsspalt 19 für die Luft freilassen. Über dem Durchgangsspalt 19 befindet sich ein dachförmig ausgebildetes Leitblech 20, das den Luftstrom gegen die Ver- dampfungstassen 17, 18 lenkt.
Im Heizbetrieb sind die Verdampfungstassen 17, 18 mit Wasser gefüllt, so dass die Luft beim überstreichen des Wasserspiegels befeuchtet wird. Die Verdampfungs- tassen 17, 18 besitzen ferner geneigte Seitenwände und - wie aus Fig. 1 ersichtlich ist - auch einen gegen die Horizontale geneigten Boden, so dass sich die Oberfläche des Wasserspiegels bei einer Änderung des Wasserstandes in den Tassen 17, 18 verhältnismässig stark ändert.
Das Ausmass der Luftbefeuchtung kann somit durch Ändern des Wasserstandes in den Verdampfungs- tassen 17, 18 beliebig gewählt werden, so dass auf einfache Weise eine Regelung der Luftfeuchtigkeit möglich
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ist. Das Wasser in den Verdampfungstassen 17, 18 wird durch Wärmestrahlung vom Wärmetauscher 5 erwärmt, so dass eine gute Verdunstung stattfindet. Ausserdem sind die beiden Verdampfungstassen 17, 18 über an ihren Seiten angeordnete Wangen 21 und 22, die eine metallische Brücke bilden, mit dem Wärmetauscher 5 wärmeleitend verbunden, so dass sie auch durch Wärmeleitung erwärmt werden.
Im Kühlbetrieb ist im Gegensatz zum Heizbetrieb meist eine Entfeuchtung der durch das Klimagerät hindurchführenden Luft notwendig. Die Tassen 17, 18 dienen in diesem Fall zum Auffangen des sich am Wärmetauscher 5 bildenden Kondenswassers und zur Ableitung desselben. Das dachförmige Leitblech 20 verhindert dabei ein Hindurchtropfen von Kondenswasser durch den Durchgangsspalt 19. Ausserdem schlägt sich ein erheblicher Teil der in der Luft enthaltenen Feuchtigkeit beim Vorbeistreichen derselben an den verhältnismässig kühlen Flächen des Leitbleches 20 und der Tassen 17, 18 schon an diesen nieder, so dass der Niederschlag am Wärmetauscher 5 nur noch verhältnismässig gering ist.
Eine zu starke Entfeuchtung der Luft kann auch hier durch entsprechende Regulierung des Wasserstandes in den Tassen 17, 18 verhindert werden. Zum Zu- und Abführen des Wassers in bzw. aus den Tassen 17, 18 stehen diese mit je einer Rohrleitung 23 in Verbindung, die zweckmässig zu einem nicht dargestellten Wasserbehälter führt, dessen Wasserstand regelbar ist.
Mittels des Klimagerätes nach den Fig. 1 und 2 kann somit die Luft eines Raumes den jeweiligen Erfordernissen entsprechend erwärmt, gekühlt und erneuert werden. Je nach der Einstellung der Luftklappe 15 wird entweder Frischluft durch den Stutzen 14 und den Luftkanal 13 oder Raumluft durch die Lufteintrittsschlitze 16, oder aber Frischluft und Raumluft in beliebigem Mischungsverhältnis angesaut, im Luftfilter 4 von mitgeführten Staubteilchen, Blütenpollen und dgl. gereinigt, sodann über die Tropf- oder Verdampfungstassen 17, 18 geleitet und entsprechend befeuchtet bzw.
entfeuchtet, worauf sie beim Überstreichen des Wärmetauschers 5 erwärmt oder gekühlt und schliesslich durch die beiden Gebläse 6 durch am oberen Gehäuseende vorgesehene Austrittsschlitze 24 ausgeblasen wird. Die Regulierung der Raumtemperatur kann auf einfache Weise durch entsprechende Steuerung der Drehzahl der beiden Gebläse 6 oder durch zeitweiliges Abschalten derselben erfolgen, wobei eine Änderung der Temperatur des Wärmetauschers nicht erforderlich ist.
Die in Fig. 3 in schematischer Darstellung gezeigte Klimaanlage besteht aus mehreren Klimageräten, von denen hier zwei gezeigt sind, die entweder in demselben Raum oder auch in verschiedenen Räumen, z. B. einer Wohnung, angeordnet sein können. Die beiden Klimageräte besitzen den gleichen Aufbau wie das in den Fig. 1 und 2 gezeigte Gerät und bestehen je aus einem Gehäuse 1 mit an der Vorderseite desselben vorgesehenen Lufteintrittsschlitzen 16 und Luftaustrittsschlitzen 24. Im Inneren des Gehäuses 1 sind der Wärmetauscher 5 und die darunter befindliche Tropf- oder Verdampfungs- tasse 17 gezeigt.
Die Wärmetauscher 5 stehen über die Leitungen 10 und 11 mit einem gemeinsamen Vorlauf 25 und einem Rücklauf 26 in Verbindung, und die Tassen 17 sind über je eine Rohrleitung 23 und eine Verbindungsleitung 27 mit einem gemeinsamen Wasserbehälter 28 verbunden, der in derselben Höhe wie die Tassen 17 angeordnet ist und zur Regelung des Wasserstandes in diesen dient. Der Wasserbehälter 28 besitzt zu diesem Zweck einen Überlauf 29 und ist an eine Frischwasserleitung 30 angeschlossen, deren Zulauf durch einen Schwimmer 31 geregelt ist.
Zur Veränderung des Wasserstandes in den Tassen 17 kann der Wasserbehälter 28 beispielsweise höhenverstellbar angeordnet sein. Es kann aber auch in gleicher Weise die Einstellung des Schwimmers 31 geändert werden, wodurch ebenfalls die Höhe des Wasserstandes im Wasserbehälter 28 steuerbar ist.
Die Höhenverstellung des Wasserbehälters 28 erfolgt zweckmässig von Hand aus, wogegen eine Steuerung der Einstellung des Schwimmers 31 ohne grossen Aufwand auch automatisch erfolgen kann, beispielsweise in Abhängigkeit von einem im zu klimatisierenden Raum angeordneten Luft- feuchtigkeitsmessgerät. Im Heizbetrieb der Klimaanlage wird Wasser aus dem Wasserbehälter 28 der Verdampfung entsprechend den Tassen 17 zugeführt, wogegen im Kühlbetrieb das sich in den Tassen 17 sammelnde Kondenswasser aus diesen abgeführt wird. Zu diesem Zweck kann der Wasserbehälter 28 z. B. in die gestrichelt angedeutete Lage 28' verstellt werden, so dass das gesamte Wasser aus den Tassen 17 durch den Überlauf 29 abfliesst.
Abweichend von dem gezeigten Ausführungsbeispiel kann jedes Klimagerät auch mit einem eigenen Wasserbehälter versehen sein. Ausserdem kann die Regulierung des Wasserstandes in den Tropf- oder Verdampfungs- tassen nicht nur durch Änderung des Wasserstandes im Wasserbehälter erfolgen, sondern beispielsweise auch durch verschwenkbare Anordnung der Tassen, so dass ohne Änderung der darin enthaltenen Wassermenge die Oberfläche des von der Luft überstrichenen Wasserspiegels geändert wird. Ferner ist es im Rahmen der Erfindung möglich, das erfindungsgemässe Klimagerät mit einer elektrischen Heizeinrichtung oder mit einer in das Gehäuse eingebauten, unabhängig arbeitenden Kühleinrichtung zu versehen, so dass die Zuleitungsrohre entfallen können.
Das Klimagerät nach den Fig. 4 und 5 besitzt ebenfalls ein kastenförmiges Gehäuse 1 mit einer verhältnis- mässig massiven Vorderwand 2 und einer Rückwand 3. Im Inneren des Gehäuses 1 sind übereinander das Gebläse 6 mit dem Motor 9, der Filter 4 und der Wärmetauscher 5 angeordnet, welcher mit der Zuleitung 10 und der Ableitung 11 für das Heiz- oder Kühlmedium versehen ist. Unterhalb des Wärmetauschers 5 sind die Tropf- oder Verdampfungstassen 17, 18 angeordnet, von denen die Rohrleitung 23 wegführt. An der Vorderseite des Gehäuses 1 sind die durch je ein Gitter gebildeten Lufteintrittsschlitze 16 und die Austrittsschlitze 24 für die Luft vorgesehen.
Abweichend von dem zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiel ist hier lediglich ein einziges Gebläse 6 vorgesehen, welches in Strömungsrichtung der Luft vor dem Filter 4 angeordnet und dessen Motor 9 innerhalb eines zusätzlichen Grobfilters 32 eingeschlossen ist, der ihn unter Freilassung eines Zwischenraumes 33 mantelartig umgibt. Der Zwischenraum 33 ist zweckmässig mit der Saugseite des Gebläses 6 verbunden, welche durch eine in bekannter Weise vorgesehene Blechverkleidung 34 von dem Druckraum 35 des Gebläses unterhalb des Filters 4 getrennt ist. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, ist der aus einer Matte aus Filz oder dgl. bestehende Grobfilter 32 unter Bildung von Falten um den Motor 9 des Gebläses 6 herum angeordnet.
Am Gehäuse 1 befestigte Konsolen 36 und 37 dienen zur Halterung des Motors 9 und der Blechverkleidung 34. Der Grobfilter 32 ist ge-
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mäss Fig. 4 durch halbkreisförmige Haltebügel 38 aufgehängt.
Die Raumluft tritt durch die Eintrittsschlitze 16 in das Klimagerät ein und wird sodann durch das Gebläse 6 in der durch die in Fig. 5 eingezeichneten Pfeile angedeuteten Richtung zum Filter 4 geführt, durch diesen hindurchgedrückt und dem Wärmetauscher 5 entlang geführt, worauf sie das Klimagerät durch die Austrittsschlitze 24 verlässt. Das Gebläse 6 saugt die Frischluft dabei unmittelbar nach deren Eintritt in das Gehäuse 1 durch den Grobfilter 32 hindurch an, in welchem die allenfalls mitgeführten gröberen Staubteilchen bereits hängen bleiben.
Durch diese Vorfilterung der Frischluft werden die Flügel des Gebläses 6 weitgehend staubfrei gehalten und wird der eigentliche Feinfilter 4 nur wenig verunreinigt, so dass eine Reinigung desselben nur in verhältnismässig grossen Zeitabständen erforderlich ist. Ausserdem dämpft der den Motor 9 umgebende Grobfilter 32 nicht nur die Motorgeräusche, sondern auch die beim Durchgang durch das Gebläse 6 entstehenden Schallschwingungen der Luft, die im Druckraum 35 praktisch zwischen dem Grobfilter 32 und dem Feinfilter 4 eingeschlossen ist. Diese Ausführungsform des er- findungsgemässen Klimagerätes zeichnet sich daher durch geringe Anforderungen an die Wartung und durch besonders ruhigen, geräuscharmen Lauf aus.