Die Erfindung betrifft eine Luftmischvorrichtung für Lüftungs- oder Klimaanlagen in Gebäuden, deren Gehäuse über zumindest drei Lufteinlassöffnungen sowie wenigstens eine Luftauslassöffnung verfügt und bei der zwischen Lufteinlassöffnung und Luftauslassöffnung zumindest eine durch mehrere zwangsgesteuerte Strömungsprofile in Lamellen- oder Jalousienform gebildete Luftleiteinrichtung angeordnet ist.

Luftmischvorrichtungen sind dazu geeignet, luftförmige Medien unterschiedlicher stofflicher Zusammensetzung oder mit verschiedenen thermischen Eigenschaften zu vermengen. Derartige Luftmischvorrichtungen weisen daher mehrere Lufteinlassöffnungen auf und führen das innerhalb der Luftmischvorrichtung vermengte Medium über die wenigstens eine Luftauslassöffnung an die Umgebung beziehungsweise ein Folgesystem oder Folgegerät ab. Die Luftleiteinrichtung ist zwischen der Lufteinlassöffnung und der Luftauslassöffnung zur Führung und Verbindung der Einzelströmungen vorhanden. Aus der DE 38 15 081 A1 und der DE 43 29 646 A1 sind jeweils unterschiedliche Ausführungen derartiger Luftleiteinrichtungen bekannt. Diese Luftleiteinrichtungen werden beispielsweise vor den Lufteinlassöffnungen angeordnet, um den zugeführten Luftstrom in eine vordefinierte Richtung zu leiten. Die Luftmischvorrichtung nach der DE 38 15 081 A1 verfügt ferner über zwei Lufteinlassöffnungen sowie eine Luftauslassöffnung. Die Luftleiteinrichtung ist als eine lamellenartige Jalousie ausgeführt, wobei die einzelnen Lamellen oder Jalousien der Luftleiteinrichtung zur Umlenkung des Luftstromes verstellbar ausgeführt sind. Durch eine zwischen den Lamellen oder Jalousien bestehende Kopplung sind diese zwangsgesteuert und können so gruppenweise in der gleichen Richtung bewegt werden.

Den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen ist gemein, dass sie jeweils für einen speziellen Einsatzzweck und Einsatzort konzipiert werden und daher nach ihrer Herstellung nicht variabel verwendbar sind.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Luftmischvorrichtung bereitzustellen, die im Sinne eines Baukastensystems flexibel gestaltet und am jeweiligen Einsatzort den vorherrschenden Bedingungen angepasst werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand untergeordneter Ansprüche.

Zur Lösung der Aufgabenstellung schlagen die Erfinder vor, eine Luftmischvorrichtung für Lüftungs- oder Klimaanlagen in Gebäuden, deren Gehäuse über zumindest drei Lufteinlassöffnungen sowie wenigstens eine Luftauslassöffnung verfügt und bei der zwischen Lufteinlassöffnung und Luftauslassöffnung zumindest eine durch mehrere zwangsgesteuerte Strömungsprofile in Lamellen- oder Jalousienform gebildete Luftleiteinrichtung angeordnet ist, dahingehend weiterzubilden, dass die Luftleiteinrichtung den Innenraum des Gehäuses in mindestens drei Kammern unterteilt, von denen wenigstens zwei Kammern jeweils mindestens eine der Lufteinlassöffnungen aufweisen.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung steht eine Luftmischvorrichtung zur Verfügung, die ein Maximum an flexiblen Einsatzmöglichkeiten bietet. Das vorhandene Gehäuse kann mit verschiedenen Lufteinlassöffnungen versehen werden.

Zur Optimierung der Strömungsführung innerhalb der Luftmischvorrichtung schlagen die Erfinder weiterhin vor, die Luftleiteinrichtung mit mehreren Strömungsprofilen auszustatten. Die damit einhergehende Aufteilung der Luftvolumina und deren Umlenkung ermöglicht eine optimierte Führung und Vermischung der Luft innerhalb der Luftmischvorrichtung.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist auch darin zu sehen, dass die Strömungsprofile den Innenraum des Gehäuses in mindestens drei Kammern unterteilen, von denen wenigstens zwei Kammern jeweils mindestens eine der Lufteinlassöffnungen aufweisen. Durch diese Zergliederung des Innenraumes des Gehäuses in mehrere Kammern kann die zugeführte Luft variierbar durchmischt werden, was die Variantenvielfalt des an der Luftauslassöffnung zur Verfügung stehenden Luftgemisches erheblich erhöht. Die Aufteilung in Kammern ermöglicht ferner unter Zuhilfenahme der Strömungsprofile eine sehr genaue Dosierung der zu vermengenden Luft.

Zur Lösung der Aufgabenstellung schlagen die Erfinder gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung vor, dass die Luftmischvorrichtung mindestens eine zu mehreren der Lufteinlassöffnungen passende Abdeckung zum abdichtenden Verschluss wenigstens einer der Lufteinlassöffnungen aufweist.

In Abhängigkeit von den Eigenschaften des an der Luftauslassöffnung bereitzustellenden Luftgemisches kann somit eine beziehungsweise können mehrere der am Gehäuse vorhandenen Lufteinlassöffnungen durch die erfindungsgemäße Abdeckung abgedeckt sein. Dabei ist nicht an eine Abdeckung gedacht, die im Sinne einer Verschlussklappe geöffnet und geschlossen werden kann. Vielmehr wird die Abdeckung einmalig vor Ort montiert und verbleibt am Gehäuse der Luftmischvorrichtung.

Durch die mit der Erfindung geschaffene Möglichkeit, zahlreiche standardisierte Bauteile einzusetzen, kann die Fertigung einer erfindungsgemäßen Luftmischvorrichtung gegenüber bekannten Ausführungen extrem vereinfacht werden, so dass diese kostengünstig herstellbar ist. Darüber hinaus lassen sich mit der angegebenen Lösung auch Lagerhaltungskosten erheblich reduzieren, da die Zahl der Bauteile insgesamt vermindert wird.

Die vor die Lufteinlassöffnung montierte Abdeckung dichtet die betroffene Lufteinlassöffnung vollständig ab und vermeidet somit das unerwünschte Eindringen von Luft auf diesem Weg. Es kann dennoch von Vorteil sein, wenn die Abdeckung lösbar mit dem Gehäuse verbunden ist. So werden beispielsweise Wartungs- oder Reparaturarbeiten erheblich vereinfacht. Die Abdeckung wird in diesem Fall demontiert, so dass die Luftmischkammer vom Bereich der zuvor abgedeckten Lufteinlassöffnung her zugänglich ist. Aus diesem Grunde sieht eine Weiterbildung der Erfindung die lösbare Befestigung der Abdeckung am Gehäuse der Luftmischvorrichtung vor.

Zur Verbindung der Abdeckung mit dem Gehäuse ist es möglich, diese am Gehäuse anzuschrauben oder mittels einer Schnappverbindung zu befestigen. Darüber hinaus kann die Abdeckung auch innerhalb einer am Gehäuse hierfür vorhandenen Führung aufgenommen sein. Von Bedeutung ist lediglich, dass eine luftdichte Befestigung der Abdeckung vor der Lufteinlassöffnung geschaffen wird.

Das mit der erfindungsgemäßen Lösung angestrebte Ziel einer erheblichen Vereinfachung der baulichen Ausführung einer Luftmischvorrichtung kann in verbesserter Weise erreicht werden, wenn die Strömungsprofile direkt mit dem Gehäuse verbunden beziehungsweise unmittelbar im Gehäuse gelagert sind. Durch diese Befestigung oder Lagerung der Strömungsprofile im Innenraum des Gehäuses kann ein normalerweise erforderlicher Rahmen eingespart werden. Damit vereinfacht sich der Aufbau einer erfindungsgemäßen Luftmischvorrichtung erheblich.

Die als Lamellen oder Jalousien ausführbaren Strömungsprofile werden bevorzugt derart innerhalb der Luftmischvorrichtung angeordnet, dass sie den gesamten Strömungsquerschnitt der Luftmischvorrichtung zwischen Lufteinlassöffnung und Luftauslassöffnung vollständig durchsetzen. Damit entstehen die zuvor bereits erwähnten Kammern zur Aufteilung des Innenraumes des Gehäuses ohne zusätzliche bauliche Maßnahmen.

Die Strömungsprofile stellen bei bekannten Luftmischvorrichtungen häufig ein erhebliches Problem dar, weil sie durch den an ihnen vorbei geführten Luftstrom dazu neigen, Geräusche zu erzeugen. Darüber hinaus sind die bislang erzielbaren Vermischungsqualitäten der zu vermischenden Luft unbefriedigend. Aus diesem Grund schlagen die Erfinder entsprechend einer weiteren Ausführungsvariante vor, die Strömungsprofile im Querschnitt betrachtet V- oder L-förmig in dem Gehäuse anzuordnen. Es hat sich herausgestellt, dass der somit gegebene Anströmwinkel, der sich aus der Neigung der Strömungsrichtung der aus den Lufteinlassöffnungen austretenden Luft in Bezug zu den Strömungsprofilen ergibt, zu einer minimalen Geräuschentstehung führt.

Weiterhin lassen sich Verbesserungen hinsichtlich der Strömungsführung innerhalb der Luftmischvorrichtung dadurch erreichen, dass jedes der Strömungsprofile im Querschnitt betrachtet eine Flügelform ähnlich einem Flugzeugflügel aufweist. Hieraus ergeben sich auch die Vorteile, dass die miteinander kontaktierenden Strömungsprofile im geschlossenen Zustand eine optimale Abdichtung ergeben, ohne dass zusätzliche aufwendige Abdichtmaßnahmen im Randbereich der Strömungsprofile erforderlich werden. Die schmalen Seiten dieser als Flügelform ausgeführten Strömungsprofile können sich dabei im geschlossenen Zustand an die breiteren Seiten der nächstgelegenen Strömungsprofile anlegen und erzeugen damit eine Dichtwirkung. Durch die flügelähnliche Krümmung der Strömungsprofile wird zudem eine turbulente Strömung erzeugt, die eine optimierte Luftvermischung innerhalb der Luftmischvorrichtung gestattet.

Um die Strömungsprofile innerhalb der Luftmischvorrichtung bewegen, das heißt öffnen oder schließen zu können, schlagen die Erfinder ferner vor, dass diese Strömungsprofile über ein Getriebe oder Gestänge miteinander verbunden und mittels des Getriebes oder Gestänges einzeln, gruppenweise und/oder insgesamt verstellbar ausgeführt sind. Da, wie eingangs bereits erwähnt, die erfindungsgemäße Luftmischvorrichtung mehrere Lufteinlassöffnungen aufweist, kann durch eine derartige Verstelleinrichtung innerhalb der Luftmischvorrichtung die Luftführung optimiert werden. Die Möglichkeiten dabei sind so weit gehend, dass sogar einzelne Luftzuführungen gänzlich abschaltbar sind, indem die Strömungsprofile verschlossen werden. Weiterhin lassen sich die Strömungsprofile in beliebiger Stellung fixieren, das heißt, sie können sowohl vollständig geschlossen oder geöffnet sein oder eine beliebige Zwischenstellung einnehmen.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann das Getriebe aus mit den Strömungsprofilen verbundenen Zahnrädern, Riemen oder Gestängen bestehen beziehungsweise diese aufweisen. Von Bedeutung ist lediglich, dass die zuvor erwähnte Ansteuerung der Strömungsprofile über dieses Getriebe ermöglicht wird.

Zum Betrieb beziehungsweise zum Verstellen der Strömungsprofile kann in an sich bekannter Weise ein Elektromotor Verwendung finden, der seinerseits mit dem Getriebe verbunden wird. Ein Vorteil eines Getriebes zur Verstellung der Strömungsprofile ist darüber hinaus auch darin zu sehen, dass der Elektromotor während seines Betriebes nicht die Drehrichtung wechseln muss, sondern der Drehrichtungswechsel über das Getriebe umsetzbar ist. Damit lassen sich die Strömungsprofile ohne großen Aufwand öffnen und schließen und als Elektromotor sind sehr einfache und damit kostengünstige Motoren einsetzbar.

Neben den erwähnten Regelungsmöglichkeiten der Luftströmung innerhalb der Luftmischvorrichtung ist es auch möglich, dass zumindest eine Lufteinlassöffnung beziehungsweise Luftauslassöffnung einen variablen Öffnungsquerschnitt aufweist. Über einen derartig variabel gestaltbaren Öffnungsquerschnitt lässt sich die Zu- beziehungsweise Abführung der Luft ebenfalls oder zusätzlich steuern.

Gemäß einer Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens können die variablen Öffnungsquerschnitte der Lufteinlassöffnung beziehungsweise der Luftauslassöffnung verstellbare Leitgitter, Lamellen oder Schieber aufweisen beziehungsweise sein. Die Einstellung des Öffnungsquerschnittes der Lufteinlassöffnung oder der Luftauslassöffnung kann dabei einmalig erfolgen oder während des Betriebs veränderbar vorgesehen werden.

Eine sinnvolle und sehr einfache Lösung kann auch darin bestehen, dass zumindest eine Abdeckung die hierfür vorgesehene Lufteinlassöffnung nur teilweise abdeckt. Damit lässt sich eine Querschnittsreduzierung der Lufteinlassöffnung und folglich eine Einschränkung des zur Luftmischvorrichtung zuführbaren Luftvolumenstromes mit wenig Aufwand vor Ort realisieren.

Die Erfinder haben auch erkannt, dass es für die Handhabung der Luftmischvorrichtung und Verbesserung der Strömungsführung sinnvoll sein kann, wenn die Strömungsprofile Gruppen von Strömungsprofilen bilden, die wechselseitig zwangsgesteuert sind. Dies bedeutet, dass eine erste und eine zweite Gruppe Strömungsprofile wechselseitig geöffnet und geschlossen werden können. Hierdurch können beispielsweise wechselweise zwei zugeführte Luftströme beeinflusst, das heißt stärker gedrosselt oder weiter geöffnet werden.

Da die erfindungsgemäße Luftmischvorrichtung in einem hierzu geeigneten Gehäuse untergebracht ist, kann es von Vorteil sein, wenn dieses insgesamt auswechselbar ausgeführt wird.

Somit lassen sich beispielsweise Reparatur- und Wartungsarbeiten an einer Luftmischvorrichtung ohne nennenswerte Ausfälle des Gesamtsystems realisieren.

Die Luftmischvorrichtung ist insbesondere als integraler Bestandteil einer Gebäudeklimaanlage oder einer Gebäudeluftversorgungsanlage einsetzbar. Die erwähnten Vorteile lassen sich in diesem Bereich und bei einer Verwendung der Luftmischvorrichtung für den Einsatz in Gebäuden am besten ausnutzen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren näher beschrieben, wobei nur die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Merkmale in zum Teil stark vereinfachter Weise dargestellt sind. Dabei sind jeweils gleiche Bauteile oder Baueinheiten mit denselben Bezugsziffern bezeichnet.

Die Figuren zeigen im einzelnen:

1: eine Explosivdarstellung einer Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Luftmischvorrichtung;

2: einen Querschnitt durch das Gehäuse einer Luftmischvorrichtung mit Blick auf die Strömungsprofile, mit zwei unterschiedlichen Öffnungszuständen der Strömungsprofile;

3: vier Einzeldarstellungen verschiedener Luftführungen;

4: eine Explosivdarstellung einer erfindungsgemäßen Luftmischvorrichtung in Kombination mit einem Ventilator und einem nachgeschalteten Wärmetauscher.

Die 1 stellt eine Luftmischvorrichtung in einer Explosivdarstellung dar. Dabei weist ein insgesamt kastenförmig ausgeführtes und mit 1 bezeichnetes Gehäuse insgesamt drei Lufteinlassöffnungen 2, 3, 4 auf. Die Lufteinlassöffnungen 2, 3, 4 sind jeweils durch ein Leitgitter 15 gekennzeichnet, wobei die Lufteinlassöffnung 2 ein Leitgitter 15.1, die Lufteinlassöffnung 3 ein Leitgitter 15.2 und die Lufteinlassöffnung 4 ein Leitgitter 15.3 aufweist. Im hinteren Bildteil der Darstellung in 1 befindet sich die Luftauslassöffnung 5, über die die vermischte Luft an die Umgebung oder ein Folgegerät beziehungsweise ein Folgesystem abgegeben wird. Innerhalb des Gehäuses 1 befinden sich mehrere Strömungsprofile 8, die den Innenraum des Gehäuses 1 in insgesamt drei Kammern 10, 11, 12 unterteilen. Die Kammern 10, 11, 12 sind in der 2 besser erkennbar. Von Bedeutung ist insbesondere, dass die Strömungsprofile 8 innerhalb des Gehäuses 1 eine V-förmige Anordnung aufweisen. Entsprechend der Erfindung ist eine der Lufteinlassöffnungen durch eine Abdeckung 7 dauerhaft abgedeckt. Die Abdeckung 7 wird gemäß der Darstellung in 1 vor der Lufteinlassöffnung 4 befestigt. Somit kann die Luftzuführung im vorliegenden Fall ausschließlich über die Lufteinlassöffnungen 2 und 3 erfolgen, während die Lufteinlassöffnung 4 abgedichtet verschlossen ist. Die Strömungsprofile 8 weisen einseitig Zahnräder 14 auf, die insgesamt ein Getriebe 13 bilden. Über dieses Getriebe 13, das mit einem Elektromotor als Antrieb gekoppelt ist, sind die Strömungsprofile 8 verstellbar. Sie können vom geschlossenen Zustand in einen vollständig geöffneten Zustand überführt werden und auch jede beliebige Zwischenstellung einnehmen. Dabei ist es möglich, die Strömungsprofile 8 einzeln, gruppenweise oder gemeinsam zu bewegen. Das Getriebe 13 ist in der 1 lediglich auf einer Seite der Strömungsprofile 8 vorhanden. Selbstredend kann dieses auch beidseitig an den Strömungsprofilen 8 vorgesehen werden.

In der 2 sind zwei unterschiedliche Darstellungen desselben Schnittverlaufes durch das Gehäuse 1 der Luftmischvorrichtung gezeigt. In dem Innenraum 9 des Gehäuses 1 werden durch die V-förmig angeordneten Strömungsprofile 8 drei Kammern 10, 11 und 12 gebildet. Die Kammern 10 und 11 sind mit je einer Lufteinlassöffnung 2 beziehungsweise 3 versehen.

Bei der im Bildteil a) dargestellten Variante sind die Strömungsprofile 8 einer ersten Gruppe von Strömungsprofilen 8.1 in einer Anordnung ausgerichtet, die die Lufteinlassöffnung 3 und damit die Kammer 10 verschließen. Hier wird folglich keine Luft in die Luftmischkammer eingelassen. Im Gegensatz hierzu ist eine zweite Gruppe Strömungsprofile 8.2 vollständig geöffnet, so dass über die Lufteinlassöffnung 2 in die Kammer 11 einströmende Luft von der Kammer 11 weiter in Richtung Luftauslassöffnung 5 geführt werden kann. Zur Verstellung der Strömungsprofile 8 dienen die in den Bildern a) und b) der 2 gezeigten Zahnräder 14 des Getriebes 13. Die Strömungsprofile 8 der ersten Gruppe 8.1 sind mit den Strömungsprofilen 8 der zweiten Gruppe 8.2 wechselseitig zwangsgesteuert.

Im Bild b) der 2 ist eine andere Situation dargestellt, die jedoch ebenfalls eine wechselseitige Zwangssteuerung der Strömungsprofile 8 zeigt. Hier wird die Lufteinlassöffnung 3 und die sich in Strömungsrichtung dahinter befindende Kammer 10 mit Luft versorgt. Die Strömungsprofile 8 sind derart gestellt, dass eine Luftströmung von der Kammer 10 zur Luftauslassöffnung 5 möglich ist. Bei der in Bild b) der

2 gezeigten Kammer 11 ist hingegen die über die Lufteinlassöffnung 2 zugeführte Luft durch die gesperrte Stellung der Strömungsprofile 8 nicht in der Lage, zur Luftauslassöffnung 5 zu strömen. Die Kammer 11 ist damit geschlossen.

In der 3 ist in vier unterschiedlichen Darstellungen a), b), c) und d) je eine mögliche Gestaltung einer erfindungsgemäßen Luftmischvorrichtung mit entsprechender Darstellung der Luftführung gezeigt. Der Luftmischvorrichtung ist in Strömungsrichtung der Luft betrachtet, ein in der Figur nicht sichtbarer Ventilator und ein Wärmetauscher 16 nachgeschaltet. Dieser kann zum Entzug von Wärme der zugeführten Luft beziehungsweise zur Erwärmung dieser Luft verwendet werden.

Im Bildteil a) der 3 wird der Lufteinlassöffnung 3 ein „Luftstrom 1" und der Lufteinlassöffnung 2 ein „Luftstrom 2" zugeführt. Die Lufteinlassöffnung 4 ist durch die Abdeckung 7 verschlossen. Beide Luftströme werden innerhalb des Gehäuses 1 der Luftmischkammer vermischt und treten über die Luftauslassöffnung 5 in den Wärmetauscher 16 aus. Von hier werden sie an ein Folgesystem oder die Umgebung abgegeben.

Im Bildteil b) der 3 tritt der „Luftstrom 1" über die Lufteinlassöffnung 3 und der „Luftstrom 2" über die Lufteinlassöffnung 4 in die Luftmischvorrichtung ein. Die Lufteinlassöffnung 2 ist in diesem Beispiel durch die Abdeckung 7 verschlossen.

Bei der Darstellung im Bildteil c) der 3 ist die Lufteinlassöffnung 3 durch eine Abdeckung 7 verschlossen. Hierbei dienen die Lufteinlassöffnungen 2 und 4 jeweils als Einlass für den „Luftstrom 1" beziehungsweise den „Luftstrom 2" in die Luftmischvorrichtung.

Letztlich zeigt der Bildteil d) der 3 eine Ausführungsform, bei der keine Abdeckung vorgesehen ist. Vielmehr werden hier drei Luftströme, nämlich der „Luftstrom 1", der „Luftstrom 2" und der „Luftstrom 3" unterschiedlicher Konsistenz oder Temperatur den vorhandenen Lufteinlassöffnungen 2, 3, 4 zugeführt und nach ihrer Durchmischung über die Luftauslassöffnung 5 in den Wärmetauscher 16 abgeführt. Von hier werden sie an ein Folgesystem oder die Umgebung abgegeben.

In 4 ist die Baueinheit, bestehend aus der Luftmischvorrichtung und einem in Strömungsrichtung betrachtet der Luftmischvorrichtung nachgeschalteten Wärmetauscher 16, in einer Explosivdarstellung gezeigt. Bei dieser Ausführung ist die Lufteinlassöffnung 4 durch die Abdeckung 7 verschlossen, so dass Luft lediglich durch die Lufteinlassöffnungen 2 und 3 in die Luftmischvorrichtung einströmen kann. Nach dem Durchmischen der Luft in der gewünschten Weise wird das Luftgemisch durch den Ventilator und den Wärmetauscher 16 zur Luftauslassöffnung 5 geführt und von dort entweder an die Umgebung oder an nachfolgende Baueinheiten abgegeben. Erkennbar ist aus der 4 ferner, dass die Lufteinlassöffnungen mit Leitgittern 15 ausgestattet sind.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

1

Gehäuse

2

Lufteinlassöffnung

3

Lufteinlassöffnung

4

Lufteinlassöffnung

5

Luftauslassöffnung

6

Luftleiteinrichtung

7

Abdeckung

8

Strömungsprofil

8.1

erste Gruppe Strömungsprofile

8.2

zweite Gruppe Strömungsprofile

9

Innenraum

10

Kammer

11

Kammer

12

Kammer

13

Getriebe oder Gestänge

14

Zahnrad

15, 15.1, 15.2, 15.3

Leitgitter, Lamellen, Schieber

16

Wärmetauscher