DE2002158A1

DE2002158A1 - Verfahren und Klimageraet zur Regelung der relativen Luftfeuchtigkeit in Raeumen

Info

Publication number: DE2002158A1
Application number: DE19702002158
Authority: DE
Inventors: Helmut Taube
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-01-19
Filing date: 1970-01-19
Publication date: 1971-08-12
Also published as: DE2002158C3; DE2002158B2

Description

PATENTANWÄLTE - -

DR-ING-AA/. STUHLISAANN — DIPL..-.ING. R. WlLLERT DR.-ING. P. H. OIDTMANN

AKTEN-NR. l/ajW 4e3BOCHUM,16.i,1970 XS/Dl Postschließfach 24 5O Ihr Zeichen Fernruf 14O61 Und14O62

Bergstraße 159 Telegr.i Stuhlmannpatent

Helmut Taube, Wattenscheid, Osterfeldstraße 14

Verfahren und Klimagerät zur Regelung der relativen Luftfeuchtigkeit in Räumen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Klimagerät zur Regelung der relativen Luftfeuchtigkeit in Bäumen, insbesondere, in Schwimm- oder Baderäümen, Wäschereien, Industriehallen od. dgl», bei Welchem die Luft des Raumes nach dem Umwälzprinzip durch Wärmetauscher geleitet und dort bis unterhalb des Taupunktes abgekühlt wird, wobei das hierdurch aus der Umluft herauskondensierte Wasser aufgefangen und abgeleitet wird.

Das vorerwähnte Verfahren bzw. Klimagerät ist vor allem für Schwimmbadräume vorgesehen, obwohl es grundsätzlich in allen Räumen benutzt werden kann, in denen die relative Luftfeuchtigkeit abgesenkt werden soll. In einem Schwimmbadraum entsteht die hohe relative Luftfeuchtigkeit durch die im Schwimmbecken vorhandene große Wassermenge, die große Berührungsfläche zwischen Raumluft und Wasser und die verhältnismäßig hohen Raum- und Wassertemperaturen. Die im Raum vorhandene Luft sättigt sich schon nach verhältnismäßig kurzer Zeit mit verdunstetem Wasser, das sich dann, an den kühlsten Stellen niederschlägt, mit denen die Raumluft in Berührung kommt. Dies sind vor allem die Wände und Decke des SchwimmbadraumeSj, insbesondere dann, wenn es sich um Außenwände handelt. Besonders stark kondensiert die Luftfeuchtigkeit an eventuell vorhandenen Fenstern» deren Wärmeisolierung nsLQh außen hin bedeutend geringer ist als die Wärmeisolierung der Wände. Das hierbei anfallende Kondenswasser richtet erhebliche Schaden an* wie svB. Beschädigung oder Zerstörung des Anstriches und <tes Putzes/Dur chfeucJxtung von Decken und Wänden, Verziehen

von Penstern und dergl. mehr. Oftmals fließt dieses Kondenswasser an den Wänden entlang und über den Fußboden zurück ins Schwimmbad, welches dadurch stark verunreinigt wird, weil das Kondenswasser Mauerwerks-, Anstrich- und andere Schmutzteilchen in das Wasser des Schwimmbeckens hineinspült. Außerdem entstehen durch dieses an den Wänden herunterfließende Kondenswasser außerordentlich unschöne Schmutzstreifen an den Wänden.

Um diese Nachteile zu vermeiden, hat man bereits versucht, die relative Luftfeuchtigkeit in solchen Räumen dadurch zu verringern, daß man die in ihnen enthaltene Luft bis zu zehnmal pro Stunde gegen Frischluft austauscht. Bei niedrigen Außentemperaturen, bei denen es gerade zu einer solchen Kondenswasserbildung an Wänden, Decken, Fenstern od. dgl. kommt, muß die angesaugte Frischluft entsprechend der Außentemperatur mehr oder weniger stark erwärmt werden, während die warme, jedoch feuchte Luft nach außen abgesaugt wird und damit deren Wärmeinhalt verlorengeht. Bei einem Schwimmbadraum von etwa I70 m , einer Innentemperatur von JO C und einer Außentemperatur von -12° C geht bei zehnfachem Luftaustausch pro Stunde für etwa 0,30 DM Wärme verloren, und zwar allein durch den Luftaustausch, ohne daß hier der sowieso vorhandene Wärmeverlust, der durch Undichtigkeiten und Isolationsmängel verursacht wird, berücksichtigt ist. Das vorstehend beschriebene Verfahren ist somit sehr unwirtschaftlich und teuer, weil der Energieverbrauch viel zu hoch ist. Außerdem tritt infolge des ständigen Austausches der Luft eine starke Verschmutzung des Raumes ein.

Man hat ferner das eingangs erwähnte Verfahren entwickelt, bei welchem die Luft des Raumes nach dem Umwälzprinzip durch Wärmetauscher geleitet und dort bis unterhalb des Taupunktes abgekühlt wird. Durch die Abkühlung der Umluft wird das verdunstete Wasser aus der Umluft herauskondensiert und damit deren relative Luftfeuchtigkeit abgesenkt. Zur Abkühlung der Umluft wird diese durch enge Zwischenräume des Rohrbündels eines oder mehrerer Wärmetauscher geführt, wobei die Rohre innenseitig

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von Kühlwasser durchströmt sind. Als Kühlwasser wird normales Leitungswasser verwendet. Die Außenflächen der Rohre besitzen dann eine wesentlich niedrigere Temperatur als die Umluft, so daß die in ihr enthaltene -Feuchtigkeit sich an den Außenflächen der Rohre niederschlägt, von den Rohren abtropft und in einer darunter angeordneten Kondenswassersammelwanne aufgefangen und durch Abflußleitungen abgeleitet wird.

Dieses bekannte Verfahren ist zwar hinsichtlich des Wärmeverlustes wesentlich wirtschaftlicher, jedoch sind die Kosten zur Durchführung desselben insgesamt gesehen ebenfalls sehr hoch. Der Grund hierfür liegt darin, daß das Abkühlen der Umluft in dem oder den Wärmetauschern sehr teuer ist, weil 1 Kubikmeter Leitungswasser einschließlich der Unkosten für Leitungen und Kanalgebühren etwa 0,60 bis 1,00 DM kostet. Einen Kubikmeter Kühlwasser benötigt man jedoch pro Stunde, um bei dem bereits angeführten Beispiel 170 nr Luft zehnmal pro Stunde umzuwälzen und bis unterhalb des Taupunktes abzukühlen. Hierbei kommt man zwar in aller Regel mit einer Temperaturabsenkung um etwa 10 C aus, so daß der Verlust an Wärme, die mit dem Kühlwasser abgeführt wird, nur etwa ein Viertel dessen beträgt, was beim erstgenannten Verfahren verlorengeht. Dieser Wärmeverlust entspricht etwa 0,08 DM. Damit würden bei dem an zweiter Stelle genannten Verfahren hinsichtlich des;reinen Wärmeverlustes 0,30 DM minus 0,ö8 DM = 0,22 DM an Wärmekosten eingespart werden. Für die Einsparung von 0,22 DM benötigt man bei dem bekannten Verfahren jedoch für 0,60 DM bis 1,00 DM ,Kühlwasser, so daß dieses Verfahren effektiv noch etwa Q,40 bis 0,70 DM je Stunde teurer ist als das erstgenannte Verfahren.

Die Erfindung hat die Aufgabe -;, ein Verfahren und ein Klimagerät zu schaffen, mit dem die relative Luftfeuchtigkeit in Räumen erheblich verringert werden kann und das außerdem zu einem wirtschaftlich tragbaren Preis durchführbar bzw. herstellbar ist.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Kühlung der Umluft von außen angesaugte Frischluft benutzt und in einem gesonderten Kreislauf durch den oder die Wärmetauscher gedrückt oder gesaugt wird. Hierdurch wird erreicht, daß die Umluft nicht durch das teure Kühlmedium Leitungswasser, sondern durch die kostenlos vorhandene Frischluft gekühlt wird. Die Kühlung der Umluft mittels Frischluft kostet im Falle des vorerwähnten Beispiels nur etwa 0,04 DM pro Stunde. Dies sind die Energiekosten für den Frischluftventilator, welcher die Frisch-, luft von außen ansaugt und durch die Rohre des oder der Wärmetauscher drückt oder saugt. Dabei ist es selbstverständlich auch möglich, die Umluft durch die Rohre des oder der Wärmetauscher hindurchzuleiten, während die Frischluft außenseitig an den Rohren des oder der Wärmetauscher entlang geführt wird. In bezug auf das vorstehend mehrfach erwähnte Beispiel bedeuten die Kosten von 0,04 DM zur Kühlung der Umluft, daß zur Einsparung von 0,22 DM, welche in Form von Wärme bei dem an zweiter Stelle genannten bekannten Verfahren gegenüber dem erstgenannten Verfahren eingespart werden, keine O,6o bis 1,00 DM, sondern eben nur 0,04 DM pro Stunde benötigt werden. Hieraus folgt, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren 0,18 DM pro Stunde gegenüber dem erstgenannten Verfahren eingespart werden, während gegenüber dem an zweiter Stelle behandelten bekannten Verfahren bei dem genannten Beispiel das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren eine Kostenersparnis von etwa 0,60 bis 0,90 DM je Stunde erzielt wird. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß die Kühlwirkung der Frischluft und damit die Auskondensierung der Feuchtigkeit am stärksten ist, wenn niedrige Außentemperaturen herrschen und somit die Gefahr einer Kondenswasserbildung an Wänden, Decken, Fenstern od. dgl. besonders groß ist. Die relative Luftfeuchtigkeit läßt sich - wie Versuche gezeigt haben - mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bis auf etwa 40 # absenken, wobei auch alle höher liegenden Werte mühelos zu erreichen sind.

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• E;s hat'" sieh als vorteilhaft erwiesen, wenn die Umluft nach dem Passieren dgs oder der .Wärmetausqher ohne Beimischung von Frischluft in den Raum zurückgeführt wird. Dies hat den Vorteil,, daß eine Verschmutzung des Raumes durch die meist staubige Frischluft weitgehend vermieden wird; Außerdem wird bei hoher relativer Luftfeuchtigkeit der Frischluft keine zusätzliche Feuchtigkeit von außen in den Raum hineingelassen. · Darüber hinaus vermeidet man das starke Aufheizen der gegenüber der Luft im Raum meist wesentlich kälteren Frischluft' und die Temperatur im Raum wird nicht durch zugeführte Frischluft abgesenkt. Es ist jedoch auch denkbar, daß der Umluft^: nach dem Passieren des oder der Wärmetauscher Frischluft beigemischt wird j, was vor allem dann zweckmäßig sein kann-, wenn die Außen-temperaturen verhältnismäßig hoch liegen oder wenn die Luft innerhalb des Raumes verbraucht und sauerstoffarm ist, so daß sie ausgetauscht werden muß. Bei besonders hohen Außentemperaturen, die vielfach auch mit geringer Luftfeuchtigkeit verbunden sind, bedarf es keiner Umwälzung der Raumluft, sondern es genügt dann ein reiner Frischluftbetrieb, d.h. ein Austauschen der Raumluft gemäße dem bekannten, an erster Stelle genannten Verfahren, dessen Nachteile dann nicht mehr zum tragen kommen", weil ein Wärmeverlust bei hohen Außentemperaturen von z.B. mehr als 22° G praktisch nicht mehr auftritt oder bedeutungslos ist —

Besonders zweckmäßig ist es, die Umluft bzw. das Umluft -Frischluft-Gemisch nach der Auskondensierung der Feuchtigkeit, jedoch vor dem Einströmen in den Raum, zu filtern. Auf diese Weise wird sowohl die Umluft als auch die Frischluft gereinigt und es wird nur saubere Luft in den Raum abgegeben, so daß eine Verschmutzung des Raumes weitgehend vermieden wird.

Ferner ist es empfehlenswert/ die Frischluft vor ihrem -Eintritt in den oder die Wärmetauscher, vorzugsweise mit Wasser, anzufeuchten. Dies ist vor allem dann von Bedeutung, wenn die Frischluft im mittleren Temperaturbereich liegt und die Kühlwirkung infolgedessen nicht sehr groß ist. Ein Befeuchten der

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Kühlluft bewirkt eine stärkere Abkühlung der Rohre des Wärmetauschers und damit der Umluft, so daß deren Feuchtigkeit wirkungsvoller auskondensiert und damit die Luftfeuchtigkeit der Umluft niedrig gehalten wird. Die der Frischluft zugeführte Feuchtigkeit gelangt dabei nicht in die Umluft bzw. in das Innere des Raumes, da sie mit dem Frischluftstram wieder nach außen abströmt. Anstelle von Wasser können zu diesem Zweck auch andere, insbesondere schnell verdunstende, Flüssigkeiten verwendet werden. Man wird jedoch im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit hiervon im allgemeinen absehen.

In der Regel wird die Umluft bzw. das Umluft-Frischluft-Gemisch nach der Auskondensierung der Feuchtigkeit aus der Umluft, jedoch vor dem Einströmen in den Raum, durch Heizwärmetauscher geleitet und mindestens auf Raumtemperatur, vorzugsweise auf mehr als Raumtemperatur, erwärmt. Hierdurch wird die Abkühlung der Umluft zum Zwecke der Auskondensierung der Feuchtigkeit nicht nur wieder ausgeglichen, sondern die Temperatur der Umluft erhöht, so daß auf diese Weise der Raum beheizt werden kann.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Klimagerät zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens mit einem oder mehreren Wärmetauschern zur Abkühlung der Umluft und mindestens einem Umluftgebläse für die Umwälzung der Umluft sowie einer unterhalb des oder der Wärmetauscher angeordneten Wanne zum Auffangen des Kondenswassers, welches sich dadurch kennzeichnet, daß der oder die Wärmetauscher im Strömungsbereich eines Frischluftkanals angeordnet sind, in welchem mindestens ein die Frischluft von außen ansaugender und durch den oder die Wärmetauscher hindurchdrückender oder -saugender Ventilator vorgesehen ist. Ein solcher Ventilator benötigt verhältnismäßig wenig Energie, so daß seine Betriebskosten niedrig sind. Außerdem ist er in der Herstellung relativ billig. Ein solcher Ventilator ist mit einfachen Mitteln regelbar. Somit läßt sich auch die Kühlwirkung der Frischluft auf die Umluft in einfacher Weise

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regeln. Infolgedessen läßt sich durch Ein- und Ausschalten des Frischluftventilators bzw. durch entsprechende Regelung seiner Drehzahl auch die relative Luftfeuchtigkeit im Innern des Raumes regulieren. .

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind Umluft und Frischluft im Kreuzstrom durch den oder die Wärmetauscher zur Abkühlung der Umluft hindurchgeführt. Hierdurch ist eine vorteilhafte Anordnung des oder der Wärmetauscher sowie des Frischluftkanals im Innern des Klimagerätes möglich. Dabei ist es zweckmäßig., wenn sieh der Frischluftkanal in etwa horizontaler Richtung erstreckt und im Grundriß etwa U-förmig ausgebildet ist, wobei in einem Schenkel des U-förmigen Frischluftkanals der oder die Wärmetauscher angeordnet und im anderen Schenkel des U-förmigen Frischluftkanals der Frischluftventilator vorgesehen ist.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Klimagerätes sind in StrC-rmngsrichtung. der Umluft hinter dem oder den Wärmetauschern zur Abkühlung der Umluft ein oder mehrere Heizwärmetauscher zum Aufheizen der Umluft bzw. des Umluft-Frischluft-Gemisches angeordnet. Als Heizmedium zum Aufheizen kann dabei beispielsweise das Heizwasser einer Heizungsanlage dienen, die zum Beheizen des Schwimmbadraumes, der benachbarten Räume oder "des gesamten Hauses vorgesehen bzw, bereits vorhanden ist.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Umluft "im wesentlichen senkrecht von oben nach unten durch das Gerät geführt ist und dabei den oder die oben angeordneten Wärmetauscher zur Abkühlung der Umluft und eine darunter vorgesehene Mischkammer zum eventuellen Beimischen von Frischluft passiert und dann Xn _:eine unten liegende Gebläsekammer gelangt, in welcher das Umluftgebläse und der oder die Heizwärmetäuscher zur Erwärmung der Umluft bzw. des Umluft-Frischluft-Gemisches angeordnet sind. Eine derartige Anordnung der einzelnen Aggregate und Kammern des

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Klimagerätes ergibt eine raumsparende Anordnung, so daß das Klimagerät relativ kleine Außenabmessungen aufweist und sich ohne Schwierigkeiten selbst nachträglich in bereits vorhandene Räume einbauen läßt.

Im allgemeinen empfiehlt es sich, zwischen dem Frischluftkanal und der Mischkammer eine Durchströmöffnung vorzusehen, die mittels eines Schiebers, vorzugsweise stufenlos, ganz oder teilweise verschließbar ist. Hierdurch ist es möglich, der Um- · luft, nachdem sie die Wärmetauscher zur Auskondensierung der Feuchtigkeit passiert hat, Frischluft beizumischen, um so die Luftqualität innerhalb des Raumes zu verbessern und insbesondere den verbrauchten Sauerstoff zu ergänzen. Die Menge der Frischluft, welche der Umluft beigemischt wird, kann durch ein mehr oder weniger weites öffnen der Durchströmöffnung reguliert werden. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn der Schieber beim öffnen der Durchströmöffnung den Durchströmquerschnitt der Umluft durch den oder die Wärmetauscher verringert. Dadurch ist es auch möglich, den Durchströmquerschnitt der Umluft durch den oder die Wärmetauscher in solchem Maße zu verringern, wie die Durchströmöffnung zum Frischluftkanal geöffnet wird. Auf diese Weise läßt sich die dem Raum zugeführte Luftmenge ohne Regelung des Umluftgebläses im wesentlichen konstant halten. Letzteres ist deshalb von Bedeutung, um wesentliche Temperaturschwankungen der in den Raum einströmenden aufbereiteten Luft zu vermeiden, da eine größere Luftmenge bei gleicher Wärmezufuhr durch 4ie Heizwärmetauscher ein Absinken der Lufttemperatur zur Folge hätte.

Bei einer einfachen AusfUhrungsform der Erfindung kann der Schieber mittels eines Handhebels verstellbar sein. Bei einer besseren Ausführungsform ist der Schieber mittels eines Antriebmittels, beispielsweise eines-Stellmotors, verstellbar. Beide Ausführungen können miteinander auch kombiniert sein. Bei einem Klimagerät, das ein besonderes Antriebsmittel für den Schieber, beispielsweise einen Stellmotor, besitzt, empfiehlt es sich, den Stellmotor in Abhängigkeit von der Luftfeuchtig-

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keit der Umluft mittels eines Hygrostaten, vorzugsweise selbsttätig, zu steuern. Darüber hinaus empfiehlt es sich, den Frischluftventilator ebenfalls in Abhängigkeit von der Luftfeuchtigkeit der Umluft mittels eines Hygrostaten, vorzugsweise selbsttätig, zu steuern. Auf diese Weise läßt sich die relative Luftfeuchtigkeit im Iranern des Raumes bei einem eingestellten Wert im wesentlichen konstant halten, ohne daß ein laufendes Ein- und Ausschalten des Klimagerätes von Hand erforderlieh.ist. _:

Zwischen der Mischkammer und der Gebläsekammer ist zweckmäßigerweise ein Luftfilter vorgesehen. Dieser Luftfilter hält Verschmutzungen der Umluft und der Frischluft zurück, und zwar bevor die Luft in die Gebläsekammer eintritt. Somit bleibt nicht nur das Innere des Raumesνor Staub geschützt, sondern auch das Umlüftgebläse und vor allem der oder die Heizwärmetauscher zur Erwärmung der Umluft bzw. des Umluft-Frischluft-Gemisches, bevor diese bzw. dieses in den Raum gelangt.

Im allgemeinen sind der oder die Wärmetauscher: zur Abkühlung der Umluft aus Glattrohren ohne Wärmetauscherrippen gebildet. Die Anordnung von Wärmetauseherrippen ist wegen der Gleichartigkeit des kühlenden und des zu kühlenden Mediums nicht erforderlich, da eine Verbesserung des Wärmeaustausches mittels besonderer Wärmetauscherrippen nicht zu erzielen ist.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die unterhalb der Warmetauscher angeordnete Kondenswassersammelwanne über eine Abflußleitung mit dem Schwimmbad oder einer anderen, die hohe Luftfeuchtigkeit erzeugenden Einrichtung verbunden. Hierdurch vermeidet man, daß beispielsweise bei einem Schwimmbad größere Mengen Wasser verlorengehen. Bei dem Klimagerät nach der Erfindung wird das verdunstete Wasser der Luft wieder entzogen und zum Schwimmbad zurückgeführt. Sinngemäß das gleiche gilt auch für alle anderen Räume, in denen Einrichtungen vorhanden sind, die ,eine hohe Luftfeuchtigkeit erzeugen. . ■ : ■- /.: - . ·;-: - - - - . : : ; - - :

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Darüber hinaus ist es empfehlenswert, das Umluftgebläse sowie dessen Antrieb innerhalb der Gebläsekammer schwingungsdämpfend zu verankern. Hierdurch lassen sich die Betriebsgeräusche des Klimagerätes auf ein Minimum absenken und eine Lärmbelästigung vermeiden.

In aller Regel läßt man das Ifinluftgebläse mit im wesentlichen konstanter Drehzahl arbeiten. In manchen Fällen ist es jedoch zweckmäßiger, wenn das Umluftgebläse in Abhängigkeit von,der Raumtemperatur mittels eines "Hiermostaten, vorzugsweise selbsttätig, gesteuert ist. Ferner empfiehlt es sich, die Zufuhr von Heizmedium, beispielsweise Heizwasser, zu dem oder den Heizwärmetauschern in Abhängigkeit von einem Thermostaten, vorzugsweise selbsttätig, zu steuern. Auf diese Weise erreicht man eine im wesentlichen konstante Raumtemperatur, was insbesondere' für Schwimm- und Baderäume wesentlich ist.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 ein Klimagerät gemäß der Erfindung im Vertikalschnitt;

Pig. 2 einen Schnitt nach der Linie II - II der Fig. 1;

Fig. 5 das Klimagerät nach Fig. 1 und 2 in der Vorderansicht.

In Fig. 1 ist mit 1 ein schrankartiges Gehäuse bezeichnet, dessen Außenwandung aus Bleehplatten la besteht, die innenseitig mit einem wärme- und schallisolierenden Werkstoff Ib, wie z.B. Polystyrol, versehen sind. Das Klimagerät 1 steht auf einem Boden 2 in unmittelbarer Nähe einer Außenwand j$. Im Boden 2 ist ein Luftkanal 4 angeordnet, der eine oder mehrere nicht dargestellte Öffnungen aufweist, die in den Raum münden, dessen Luftfeuchtigkeit bei einem bestimmten Wert im wesentlichen konstant gehalten werden soll. Dieser Raum kann der gleiche Raum sein, in dem das Klimagerät aufgestellt ist. Er kann

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jedoch auch weiter entfernt liegen und nur über den !Luftkanal 4 mit dem Klimagerät verbunden sein.

Der Luftkanal 4 beginnt unterhalb des Klimagerätes im Bereich seines Bodens. Die untere Hälfte des Klimagerätes wird von einem Raum 5 gebildet, in dem ein Gebläse 6 angeordnet ist. Das Gebläse 6, welches von einem Motor 7 über einen Riementrieb 8 angetrieben ist, saugt von oben Luft an und drückt diese durch Heizwärmetauscher 9 in den Luftkanal 4. Die Heizwärmetauscher 9 werden von einer nicht dargestellten Heizungsanlage über die Leitungen 10 und 11 mit Heizwasser versorgt. Das Gebläse 6 ist bei 12 sehwingungsdämpfend im Gehäuse 1 des Klimagerätes aufgehängt. Um eine Übertragung der Schwingungen des Gebläses 6 auf die Heizwärmetauseher 9 zu verhindern, ist ein mit 13 bezeichneter Gehäuseabschnitt des Gebläses 6 aus einem elastischen Werkstoff, wie z.B. Gummi oder Kunststoff, hergestellt.

Das Gebläse 6 saugt die Luft durch eine Filterschicht an, da die Gebläsekammer 5 ansonsten weitgehend luftdicht verschlossen ist. Die Luft gelangt durch eine Mischkammer 15, die oberhalb der Gebläsekammer 5 im Gehäuse 1 angeordnet ist, zu dem Filter-14*. Die Mischkammer 15 erhält die Luft über einen Ansaugkanal 16, der in nicht dargestellter Weise in den Raum führt, in dem die relative Luftfeuchtigkeit bei einem einstellbaren Wert im wesentlichen konstant gehalten werden soll. Da dieser Raum auch der Raum sein kann, in dem das Klimagerät aufgestellt ist, können die Luftkanäle 4 und 16 gegebenenfalls entfallen und durch einfache Öffnungen im Gehäuse 1, die eventuell mit einem Schutzgitter verschlossen werden, ersetzt sein.

Zwischen der Mündung des Ansaugkanals 16 im Gehäuse 1 und der Mischkammer 15 sind Wärmetauscher IJ angeordnet, durch welche die angesaugte Luft hindurchgeleitet wird. Der Sog entsteht durch das Gebläse 6, welches die Luft durch die Wärmetauscher 17, die Mischkammer 15 und den Filter 14 in die Gebläsekammer 5 ansaugt und über die Heizwärmetauscher 9 und den Luft-

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kanal 4 wieder in den Raum zurückbläst. Es handelt sich hierbei also um einen geschlossenen Kreislauf, in dem die Luft umgewälzt wird, so daß das Gebläse 6 auch als Umluftgebläse bezeichnet werden kann.

Die durch den Kanal 16 angesaugte Umluft wird in den Wärmetauschern 17 zunächst erheblich abgekühlt, und zwar bis unterhalb des Taupunktes, so daß sich die Feuchtigkeit an den kalten Teilen der Wärmetauscher I7 niederschlägt. Das hierbei anfallende, mit 18 bezeichnete Kondensat tropft in eine unterhalb der Wärmetauscher I7 angeordnete Kondenswassersammelwanne I9, die auf Füßen 20 ruht. An die Kondenswassersammelwanne ist eine Abflußleitung 21 angeschlossen, welche unten aus dem Gehäuse 1 herausragt und entweder zum Schwimmbad zurückführt oder an einen Abwasserkanal angeschlossen ist.

Als Kühlmedium für die Wärmetauscher I7 dient ein Frischluftstrom, welcher über einen Frischluftkanal 22 von außen angesaugt wird. Der Frischluftkanal 22 besitzt Jalousien 23, die das Eindringen von groben Schmutzteilchen verhindern und die außerdem bei abgeschaltetem Klimagerät selbsttätig die Ansaugeöffnung des Frischluftkanals 22 verschließen. In Strömungsrichtung der Luft unmittelbar vor den Wärmetauschern I7 sind Sprühdüsen 24 vorgesehen, welche die angesaugte Frischluft anfeuchten.

Nachdem die Frischluft die Wärmetauscher.. I7 im Kreuzstrom zur Umluft passiert hat, gelangt sie in einen Abschnitt 22a des Frischluftkanals 22, der über eine Durchströmöffnung mit der Mischkammer I5 verbunden ist. in Fig. 1 ist diese Durchströmöffnung durch einen Schieber 25 verschlossen. Der Schieber 25 läßt sich mittels eines Handhebels 26 nach links verschieben, so daß er die Durchströmöffnung teilweise oder völlig freigibt und dabei den freien Durchströmquerschnitt der Wärmetauscher für die Umluft teilweise oder vollständig verschließt. Eine Verstellung des Schiebers 25 ist auch mittels eines Stellmotors

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möglich: Durch den Schieber 25 kann dem Umluftgebläse 6 und damit über den Luftkanal k dem Raum zum ersten nur die angesäugte Luft, jedoch entfeuchtet, gefiltert und erwärmt., wieder zugeführt werden. Zum zweiten läßt sich bei teilweise offener Durchströmöffnung die abgesaugte, bereits entfeuchtete Umluft mit Frischluft innerhalb der Mischkammer 15 vermischen, um beispielsweise den verbrauchten Sauerstoff der Raumluft auszugleichen. Zum dritten läßt sich der Schieber 25 so einstellen, daß anstelle von Umluft im wesentlichen nur noch Frischluft über den Frischluftkanal 22 angesaugt wird. Dieser Betriebszustand ist jedoch nur für den Fall vorgesehen, daß die Frischluft· eine sehr niedrige Luftfeuchtigkeit aufweist und gegebenenfalls eine hohe Temperatur besitzt, was an heißen Sommertagen jedoch durchaus möglich ist.'Das erfindungsgemäße.Klimagerät kann dann mit seinem Umluftgebläse 6 wie ein Ventilator arbeiten und den Raum mit Frischluft versorgen. ■

Die Frischluft.wird mittels eines Frischluftventilators 29 von außen angesaugt und durch den Frischluftkanal 22 bewegt. Im Falle des an dritter Stelle genannten Betriebszustandes bei völlig geöffneter Durchströmöffnung kann der Ventilator 29 ausgeschaltet bleiben, da der Sog des Umluftgebläses 6 groß genug ist und genügend Frischluft ansaugt. Für den normalen Betriebszustand jedoch, bei dem die Durchströmöffnung nur teilweise geöffnet oder völlig geschlossen ist und vor allem eine Entfeuchtung der Umluft durch Abkühlung innerhalb der Wärmetauscher 17 stattfinden soll, benötigt man einen kräftigen Frischluftstrom durch die Wärmetauscher I7» der sieh nur mit dem Frischluftventilator 29 erzielen läßt. Wie insbesondere Fig. 2 zeigt, ist der Frischluftkanal 22 U-förmig ausgebildet, wobei der Frischluftstrom zunächst in einen Schenkel des U-förmigen Frischluftkanals '22 - in Fig. 2 der obere - eintritt, im Bereich des Frischluftkanalabschnittes 22a umgelenkt und durch den anderen Schenkel des U-förmigen Frischluftkanals 22 wieder nach außen abströmt. Die einströmende Frischluft wird sofort durch den Wärmetauscher' If hiMurchgef uhr t, bevor sie in den Bereich der Durch-

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Strömöffnung gelangt. In Fig. 2 ist der Schieber 25 teilweise geöffnet dargestellt, so daß die Durchströmöffnung deutlich erkennbar ist und mit ;5O bezeichnet werden konnte. Ein Teil der Frischluft strömt nach unten in die Mischkammer 15, während der Rest der Frischluft durch den zweiten Schenkel des U-förrnigen Frischluftkanals 22 nach außen abströmt. In diesem zweiten Schenkel des Frischluftkanals 22 ist der Frischluftventilator ' 29 angeordnet.

In Fig. 5 ist gezeigt, daß ein Teil der Vorderseite des Klimagerätes als Türe 3I ausgebildet ist, deren Höhe bis oberhalb der Kondenswassersammelwanne I9 reicht. Diese und das Gebläse 6 sind somit für Wartungs- und Reparaturarbeiten leicht und schnell zugänglich. Das gleiche gilt auch für den Filter 14, der je nach dem Verschmutzungsgrad der Luft in regelmäßigen Zeitabständen gereinigt oder gewechselt werden muß. Der obere Teil der Vorderwand ist als Sehalttafel ausgebildet, die sämtliche Bedienungsknöpfe, Schalter und Kontrollampen 32 aufweist. Auch dieser Teil der Vorderwand ist abnehmbar, was nach Lösen von Verschlußschrauben 53 leicht möglich ist.

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Claims

Helmut Taube, Wattenscheid

Patentansprüche:

(l.\Verfahren zur Regelung der relativen Luftfeuchtigkeit in'Räumen, insbesondere in Schwimm- ader Baderäumen, Wäschereien, Iiidustriehallen od. dgl., bei welchem die Luft des Raumes nach dem Umwälzprinzip durch Wärmetauscher geleitet und dort bis unterhalb des Taupunktes abgekühlt wird, wobei das hierdurch aus der Umluft herauskondensierte Wasser aufgefangen und abgeleitet wird, d a d u r c h g e k e η η ζ e 1 c h η et, daß zur Kühlung der Umluft von außen angesaugte Frischluft benutzt und in einem gesonderten Kreislauf (22) durch den oder die Wärmetauscher (1-7) gedrückt oder gesaugt wird,

2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h ge k e η η ζ. e i c h η e t, daß die Umluft nach dem Passieren des oder der Wärmetauscher (17) ohne Beimischung von Frischluft in den Raum zurückgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e-

k e η η ζ e 1 α h η e t, daß der Umluft nach dem Passieren des. oder der Wärmetauscher (I7) Frischluft beigemischt wird.

M-. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d ure h g e k e η η ζ e i c h η e t, daß die Umluft bzw. das Umluft-Frischluft-Gemisch nach der Auskondensierung der Feuchtigkeit, jedoch vor dem Einströmen in den Raum, gefiltert wird. =

5. Verfahrennach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r eh g e ke η η ζ e i ohne t, daß die Frischluft vor ihrem Eintritt in den oder die Wärmetauscher (I7) vorzugsweise mit Wasser angefeuchtet wird. -

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6. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Umluft bzw. das Umluft-Frischluft-Gemisch nach der Auskondensierung der Feuchtigkeit aus der Umluft, jedoch vor dem Einströmen in den Raum, durch Heizwärmetauscher (9) geleitet und mindestens auf Raumtemperatur, vorzugsweise auf mehr als Raumtemperatur, erwärmt wird.

7. Klimagerät zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem der folgenden mit einem oder mehreren Wärmetauschern zur Abkühlung der Umluft und mindestens einem Umluftgebläse für die Umwälzung der Umluft sowie einer unterhalb des oder der Wärmetauscher angeordneten Wanne zum Auffangen des Kondenswasser, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Wärmetauscher (17) im Strömungsbereich eines Frischluftkanals (22) angeordnet sind, in welchem mindestens ein die Frischluft von außen ansaugender und durch den oder die Wärmetauscher (17) hindurchdrückender oder -saugender Ventilator (29) vorgesehen ist.

8. Klimagerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Umluft und Frischluft im Kreuzstrom durch den oder die Wärmetauscher (I7) zur Abkühlung der Umluft hindurchgeführt sind.

9· Klimagerät nach Anspruch 7 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Frischluftkanal (22) in etwa horizontaler Richtung erstreckt und im Grundriß etwa U-förmig ausgebildet ist, wobei in einem Schenkel des U-förmigen Frischluftkanals (22) der oder die Wärmetauscher (17) angeordnet und im anderen Schenkel des U-förmigen Frischluftkanals (22) der Frischluftventilator (29) vorgesehen ist.

10. Klimagerät nach Anspruch 7 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung der Umluft hinter dem oder den iVärinotauschern (17) zur

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Abkühlung der TimlMiCt ein oder mehrere Heizwärmetauscher· (9) zum: Aufheizen der Umluft bzw. des Umluft-Prischluft-Gemlsches angeordnet sind., :...:--.- ; "-·. .. .."■-.- '■__■■■-.: "

/11. Klimagerät, nach Anspruch 7 oder einem der folgenden, d ad, u r c h g e k e η η ze i c h η et, daß die Umluft im wesentlichen senkrecht von oben nach unten durch das Gerät geführt Ist und dabei den oder die oben angeordneten Wärmetauscher (17) zur Abkühlung der. Umluft und eine darunter vorgesehene Mischkammer (15) zum eventuellen.Beimischen von"Frischluft passiert und dann in eine unten liegende Gebläsekammer (5) gelangt, In . welcher das Umluftgebläse (6) -und der oder die Heizwärmetauscher (9) zur Erwärmung der Umluft bzw. des Umluft-Prlschluft-Gemisches angeordnet sind. · . · .-.'.- ■■".,.-.-■■-.· ..-"..-

12. Klimagerät nach Anspruch 11, da d ure h g e k e η η ζ e 1 c h η e t-, daß zwischen dem Frischluftkanal (22) . und der Mischkammer· (15) eine Durchströmöffnung (^0) vorhanden ist, die mittels eines Schiebers (25), vorzugsweise stufenlos, . ganz oder teilweise verschließbar ist.

13.: Klimagerät nach Anspruch 12, d a d'u r c h g e k en η ζ ei c h η e t, daß der Schieber .(25) beim öffnen der Durchströmöffnung .(30) den Durchströmquerschnitt der Umluft durch den oder die Wärmetauseher (I7) verringert*

14. Klimagerät nach Anspruch 12 oder I3, da d u r c h g e k e η η ζ el ch net, daß der Schieber (25) mittels eines Handhebels (26) verstellbar ist. ■

. 15. Klimagerät nach Anspruch 12 oder einem der folgenden, d ad ure h ge k e η η ζ eic h net, daß der Schieber (2-5) mittels eines Antrlebmittels, beispielsweise eines Stellmotors (27), verstellbar ist. ■"""■'-

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16. Klimagerät nach Anspruch I5, d a du roh gekennzeichnet, daß der Stellmotor (27) in Abhängigkeit von der Luftfeuchtigkeit der Umluft mittels eines Hygrostaten, vorzugsweise selbsttätig, gesteuert ist.

17. Klimagerät nach Anspruch 7 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Frischluftventilator (29) in Abhängigkeit von der Luftfeuchtigkeit der ' Umluft mittels eines Hygrostaten, vorzugsweise selbsttätig, gesteuert ist.

18. Klimagerät nach Anspruch 11 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Mischkammer (I5) und der Gebläsekammer (5) ein Luftfilter (14) vorgesehen ist.

19. Klimagerät nach Anspruch 7 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Wärmetauscher (I7) zur Abkühlung der Umluft aus Glattrohren ohne Wärmetauscherrippen gebildet sind.

20. Klimagerät nach Anspruch 7 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die unterhalb der V/ arme tauscher (I7) angeordnete Kondenswassersammelwanne (I9) über eine Abflußleitung (21) mit dem Schwimmbad oder einer anderen, die hohe Luftfeuchtigkeit erzeugenden Einrichtung verbunden ist.

21. Klimagerät nach Anspruch 7 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Umluftgebläse (6) sowie dessen Antrieb (7, ^:>) innerhalb der Gebläsekammer (5) schwIngungsdämpfend verankert ist.

22. Klimagerät nach Anspruch 7 oder einem der folgenden, dadurch g e k e η η ζ e. L ο h η e t, daß das Umluftge-

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blase (6) in Abhängigkeit von der Raumtemperatur mittels eines Thermostaten, vorzugsxfeise selbsttätig, gesteuert ist.

25- Klimagerät nach Anspruch IO oder einem der folgenden, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß die Zufuhr von HeizRiediura, beispielsweise Heizwasser, zu dem oder den Heizwärraietauschern (9) in Abhängigkeit von einem Thermostaten, vorzugsweise selbsttätig, gesteuert ist..

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