DE1270260B

DE1270260B - Device for heating and cooling rooms

Info

Publication number: DE1270260B
Application number: DEP1270A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Marc Fordsmand
Original assignee: Dipl-Ing Marc Fordsmand
Current assignee: Dipl-Ing Marc Fordsmand
Priority date: 1963-10-23
Filing date: 1964-10-19
Publication date: 1968-06-12
Also published as: BE654798A; AT259186B; IS1422A7; OA00399A; FR1412159A; NL6412291A; IS601B6; US3220212A; GB1039328A; CH420544A

Description

Vorrichtung zum Beheizen und Kühlen von Räumen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beheizen und Kühlen von Räumen, bestehend aus einer in ein Gehäuse eingebauten Wärmepumpe mit einem Kompressorströmungskreis, in den ein Wärmeaustauscher, der in einem von der Außenluft durchströmten Kanal liegt, eingeschaltet ist.Device for heating and cooling rooms The invention relates to a device for heating and cooling rooms, consisting of one in one Housing built-in heat pump with a compressor flow circuit in which a heat exchanger, which is located in a duct through which the outside air flows, is switched on.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art ist in dem zu klimatisierenden Raum ein Schrank aufgestellt, in welchem ein Kanal von der Außenluft durchströmt und diese in den zu klimatisierenden Raum eingeblasen wird. Die Außenluft wird dabei durch einen Ventilator, der ebenso wie der ihn antreibende Motor in dem Schrank angeordnet ist, in den Kanal gesaugt, in welchem außerdem eine Wärmequelle; eine Kältequelle und ein Luftbefeuchter angeordnet sind, über welche die durch den Kanal geförderte Luft hinwegstreicht.In a known device of this type is to be air-conditioned in the A cupboard is set up in the room, in which a duct for the outside air flows through and this is blown into the room to be air-conditioned. The outside air is thereby by a fan, just like the motor that drives it in the cabinet is arranged, sucked into the channel, in which also a heat source; one A cold source and a humidifier are arranged over which the through the duct wiped away conveyed air.

Die Erfindung verfolgt das Ziel, eine solche Vorrichtung in Form einer fabrikmäßig herstellbaren Einheit zu schaffen, die gegenüber ähnlichen bekannten Vorrichtungen folgende Vorteile bietet: a) Die Vorrichtung läßt sich als einbaufertige Einheit, deren Montage beim Einbau äußerst geringe Installationsarbeit erfordert, in Serienfabrikation herstellen; b) sowohl beim Beheizen als auch beim Kühlen wird ein wesentlicher Teil der Wärmeleistung der Vorrichtung als Strahlung abgegeben, und es werden somit die charakteristischen Vorteile der Strahlungsheiz- und Kühlanlagen erzielt; c) Kesselanlagen oder andere Heizquellen, Rohrleitungen und Ventilationskanäle sind nicht erforderlich, so daß, insbesondere beim Einbau in Neubauten, eine wesentliche Herabsetzung der Baukosten und eine Verbesserung des Nutzungsgrads (des Nettovolumens) erreicht wird; d) ihre Betriebswirtschaftlichkeit ist zumindest ebenso günstig und unter gewissen Betriebsbedingungen sogar günstiger als die Feuerungswirtschaftlichkeit herkömmlicher Ölfeuerungsanlagen.The invention aims to provide such a device in the form of a to create a factory producible unit, the opposite of similar known Devices offers the following advantages: a) The device can be installed as ready-to-install Unit, the assembly of which requires extremely little installation work during installation, manufacture in series production; b) is used for both heating and cooling a substantial part of the heat output of the device is given off as radiation, and it thus becomes the characteristic advantages of radiant heating and cooling systems achieved; c) Boiler systems or other heat sources, pipelines and ventilation ducts are not required, so that, especially when installing in new buildings, an essential Reduction of construction costs and an improvement in the degree of utilization (the net volume) is achieved; d) their economic viability is at least as cheap and under certain operating conditions even more favorable than the combustion economy conventional oil firing systems.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung der obenerwähnten Art erfindungsgemäß in der Weise ausgebildet, daß ein weiterer, als Strahlungsplatte ausgebildeter Wärmeaustauscher vorgesehen ist, wobei diese Strahlungsplatte eine Bodenfläche des als flacher, direkt unter einer Tragdecke aufhängbarer Kasten ausgebildeten Gehäuses bildet oder unmittelbar unter der Bodenfläche des Gehäuses angeordnet ist.In order to achieve this object, an apparatus of the type mentioned above is used Art according to the invention designed in such a way that another, as a radiation plate trained heat exchanger is provided, this radiation plate a Bottom surface of the box designed as a flat box that can be suspended directly under a supporting ceiling Housing forms or is arranged directly under the bottom surface of the housing.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung mit drei Wärmeaustauschern, von denen der eine in einem von Raumluft durchströmten Kanal angeordnet und in jedem der Kanäle ein Gebläse zum Durchblasen von Außenluft bzw. von Raumluft vorgesehen ist, ist die Anordnung so getroffen, daß der äußere Kanal durch äußere Seitenkanäle und mit Öffnungen in einer Außenwand verbunden ist und daß die Endwände der Vorrichtung nn Bereich der Enden des inneren Kanals liegende öffnungen zum Ansaugen und Ausstoßen von Raumluft aufweisen. Das Kompressoraggregat der Wärmepumpe kann dabei in einem zwischen den beiden Kanälen liegenden mittleren Kanal angeordnet sein. Ferner sieht die Erfindung eine Ausbildung vor, bei welcher in den Trennwänden zwischen dem mittleren Kanal und den anderen beiden Kanälen Luftdurchlaßöffnungen mit Klappen vorgesehen sind, die in einer Stellung den mittleren Kanal mit dem inneren Kanal und in einer anderen Stellung den mittleren Kanal mit dem Außenkanal verbinden.According to an advantageous embodiment of the invention with three heat exchangers, one of which is arranged in a duct through which room air flows and in each of the ducts a fan is provided for blowing outside air or room air is, the arrangement is made so that the outer channel through outer side channels and is connected to openings in an outer wall and that the end walls of the device Openings for suction and discharge located in the area of the ends of the inner channel of room air. The compressor unit of the heat pump can be used in one be arranged between the two channels lying central channel. Further sees the invention provides a training in which in the partitions between the middle Channel and the other two channels provided air passage openings with flaps are that in one position the middle channel with the inner channel and in one other position connect the middle canal with the outer canal.

Bezüglich der durch die Erfindung erzielbaren Vorteile sei noch auf folgendes hingewiesen: Es ist aus der Strahlungsheiztechnik bekannt, daß man zur Erzielung eines optimalen Strahlungseffektes verhältnismäßig große Strahlungsflächen mit verhältnismäßig niedriger Oberflächentemperatur, vorzugsweise einer Temperatur der Größenordnung von etwa 40° C benötigt. Die Erfüllung dieser Forderungen bietet eben die günstigsten Bedingungen für die Ausnutzung des Prinzips der Wärmepumpe in Verbindung mit Luftheizanlagen, deren eine Wärmeaustauscher die Wärmeenergie der Außenluft aufnimmt, und deren andere Wärmeaustauscher die Wärmeenergie an den Raum abgibt. Es ist nämlich für die Betriebswirtschaftlichkeit der Wärmepumpe von entscheidender Bedeutung, daß die Wärmeabgabe bei verhältnismäßig niedriger Temperatur erfolgt, wie es gerade bei der Strahlungswärme der Fall ist. Außerdem stimmt die hinsichtlich der Bemessung der Vorrichtung anscheinend nachteilige Forderung, daß eine große Strahlungsfläche vorhanden sein muß, mit der Forderung auf reichlichen Platz im Innern der Vorrichtung für Wärmeaustauscher, Kompressoren und die übrigen zu einer Wärmepumpe gehörenden Komponenten sowie mit der Forderung überein, daß Strömungskanäle mit verhältnismäßig großer Querschnittsfläche vorhanden sein müssen, um die Strömungsgeschwindigkeit der Luft unter anderem zur Vermeidung oder Dämpfung von Geräuschen auf einem hinreichend niedrigen Wert zu halten.With regard to the advantages that can be achieved by the invention, see the following pointed out: It is known from radiant heating technology that one to Achieving an optimal radiation effect, relatively large radiation areas with a relatively low surface temperature, preferably one temperature of the order of about 40 ° C is required. The fulfillment of these demands offers the best conditions for utilizing the principle of the heat pump in connection with air heating systems, one of which is a heat exchanger, the thermal energy the outside air, and their other heat exchangers take in the heat energy at gives up the room. It is namely for the economic efficiency of the heat pump It is crucial that the heat output at relatively low Temperature takes place, as is the case with radiant heat. aside from that if the apparently disadvantageous requirement with regard to the dimensioning of the device is correct, that there must be a large radiant surface, with the requirement for an abundant one Space inside the device for heat exchangers, compressors and the rest components belonging to a heat pump as well as the requirement that There must be flow channels with a relatively large cross-sectional area, around the flow speed of the air, among other things to avoid or dampen of noises to a sufficiently low level.

Die sich aus diesen Erfordernissen ergebende Bemessung der Vorrichtung hat auch zur Folge, daß in jedem der erwähnten Kanäle ein Gebläse zum Durchblasen von Außenluft bzw. Raumluft vorgesehen sein kann. Prinzipiell ließen sich diese Gebläse auch außerhalb der Vorrichtung anordnen, in der Praxis empfiehlt es sich jedoch insbesondere im Hinblick auf den vorstehend unter a) angegebenen Vorteil, diese Gebläse in den erwähnten Kanälen anzuordnen.The dimensioning of the device resulting from these requirements also has the consequence that a blower for blowing through in each of the channels mentioned can be provided by outside air or room air. In principle, these could be Arrange the blower outside of the device, in practice it is advisable however, in particular with regard to the advantage specified under a) above, to arrange these fans in the ducts mentioned.

Die an die Bemessung der Vorrichtung zu stellenden erwähnten Anforderungen lassen sich bei einer bevorzugtenAusführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung berücksichtigen, ohne daß der Platzbedarf der Vorrichtung praktische oder wirtschaftliche Nachteile mit sich zu führen braucht. Durch die Ausbildung der Vorrichtung als flacher Kasten, der direkt unter einer Decke derart aufhängbar ist, daß seine eine Seitenfläche an einer Raumaußenwand anliegt, läßt sich die Vorrichtung ähnlich einem Teil einer versenkten Unterdecke in architektonischer Hinsicht leicht dem Raum anpassen.The requirements mentioned for the dimensioning of the device can be used in a preferred embodiment of the device according to the invention take into account without making the space requirement of the device practical or economical Disadvantages. By designing the device as flatter Box that can be hung directly from a ceiling in such a way that its one side surface rests against an outer wall of the room, the device can be similar to a part of a The recessed false ceiling can easily be adapted to the room from an architectural point of view.

Konstruktiv bietet diese Ausbildung der Vorrichtung den weiteren Vorteil, daß sich der Kompressor der Wärmepumpe, der Kompressormotor, das übrige Zubehör, ausschließlich derbeidenWärmeaustauscher, sowie ein gemeinsamer Motor für die beiden Gebläse zweckmäßig in einem zwischen den genannten beiden Kanälen liegenden mittleren Kanal anordnen lassen.In terms of construction, this design of the device offers the further advantage that the compressor of the heat pump, the compressor motor, the other accessories, only the two heat exchangers, as well as a common motor for the two Fan expediently in a central one lying between the two mentioned channels Let the channel be arranged.

Das vorstehend hinsichtlich der Vorteile der Vorrichtung bei deren Benutzung zum Beheizen durch die Kombination von Strahlungswärme und Konvektionswärme bei der Strömung der Raumluft durch den inneren Kanal Angegebene gilt in vollem Umfang auch bei Verwendung der Vorrichtung zur Kühlung des Raums. Das Umschalten von der Beheizung (Winterbetrieb) auf Kühlung (Sommerbetrieb) erfolgt durch Umwechseln der Funktionen der beiden Wärmeaustauscher, wie es beim Betrieb von Wärmepumpen bekannt ist. Mit Rücksicht auf die Betriebswirtschaftlichkeit empfiehlt es sich jedoch, außerdem so umzuschalten, daß die vom Kompressoraggregat und vom Gebläsemotor abgegebene Wärme bei Winterbetrieb an die Raumluft, bei Sommerbetrieb dagegen an die Außenluft abgegeben wird. Dies erfordert, daß der mittlere Kanal, in dem diese Komponenten angeordnet sind, bei Winterbetrieb (Beheizung) an den von der Raumluft durchströmten inneren Kanal, bei Sommerbetrieb (Kühlung) dagegen an den von 4er Außenluft durchströmten äußeren Kanal angeschlossen wird. Eine solche Umstellung kann erfindungsgemäß mittels durch Klappen verschließbarer Luftdurchlaßöffnungen in den den mittleren Kanal abgrenzenden Scheidewänden erfolgen.The above with regard to the advantages of the device in their Use for heating through the combination of radiant heat and convection heat The information given for the flow of room air through the inner duct applies in full Scope even when using the device to cool the room. Switching from heating (winter operation) to cooling (summer operation) takes place by switching the functions of the two heat exchangers, as is the case with the operation of heat pumps is known. It is recommended with regard to economic efficiency however, also to switch so that the compressor unit and the fan motor Heat given off to the room air in winter operation, but on in summer operation the outside air is released. This requires that the middle channel in which this Components are arranged in winter operation (heating) to the room air flow through inner channel, in summer operation (cooling) on the other hand to that of 4 Outside air flowing through the outer duct is connected. Such a move can according to the invention by means of air passage openings that can be closed by flaps take place in the partitions delimiting the central canal.

Beim Betrieb einer Wärmepumpe, die bekanntlich als reversible Kühlanlage wirkt, können wegen der Reif- und Kondenswasserbildung gewisse praktische Schwierigkeiten auftreten. Zur Vermeidung der damit verbundenen Nachteile und zwecks Ausnutzung des anfallenden Kondenswassers zur Erhöhung der Kompressorleistung und zur Regelung des Luftfeuchtigkeitsgehalts kann die erfindungsgemäße Vorrichtung außerdem mit Mitteln zum Aufsammeln und Fördern von Kondens- und Schmelzwasser versehen sein.When operating a heat pump known as a reversible cooling system can cause certain practical difficulties due to the formation of frost and condensation appear. To avoid the associated disadvantages and for the purpose of exploitation the accumulating condensed water to increase the compressor performance and for regulation the device according to the invention can also with the humidity content Means for collecting and pumping condensation and melt water must be provided.

Weitere Einzelheiten der Erfindung, hierunter die Wirkung der in den Ansprüchen gekennzeichneten Merkmale, ergeben sich aus der nachstehenden ausführlichen Zeichnungsbeschreibung an Hand der in den Zeichnungsfiguren dargestellten Ausführungsformen. Es zeigt F i g. 1 eine Ausführungsform einer unter einer Raumdecke und an einer Wand entlang angeordneten erfindungsgemäßen Vorrichtung, in Endansicht, F i g. 2 einen Horizontalschnitt nach der Linie II-II, F i g.1, F i g. 3 einen Vertikalschnitt nach der Linie III-III, Fig.2, F i g. 4 in größerem Maßstab einen Vertikalschnitt durch einen Teil des Vorrichtungsbodens in einer abgeänderten Ausführungsform, F i g. 5 und 6 entsprechende Schnitte zur Veranschaulichung der Einstellung der den mittleren Kanal mit den anderen beiden Kanälen verbindenden Luftklappen bei Winter- bzw. Sommerbetrieb, F i g. 7 einen der F i g. 2 entsprechenden Horizontalschnitt zur Veranschaulichung einer in der Vorrichtung eingebauten Anlage zur Beseitigung von Kondenswasser und F i g. 8 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Schaltung der Hauptbestandteile der Vorrichtung.Further details of the invention, including the effect of the Features characterized in the claims emerge from the detailed below Description of the drawings on the basis of the embodiments shown in the drawing figures. It shows F i g. 1 an embodiment of one under a ceiling and one on one A device according to the invention arranged along the wall, in end view, FIG. 2 a horizontal section along the line II-II, F i g.1, F i g. 3 is a vertical section according to the line III-III, Fig.2, F i g. 4 shows a vertical section on a larger scale through part of the device base in a modified embodiment, F i g. 5 and 6 corresponding sections to illustrate the setting of the middle duct with the other two ducts connecting air flaps in winter or summer operation, F i g. 7 one of the F i g. 2 corresponding horizontal section to illustrate a system for disposal built into the device of condensation and F i g. 8 is a diagram to illustrate the circuit the main components of the device.

In F i g. 1 bis 3 bezeichnen 1 die Decke und 2 eine Außenwand eines Raums, in dem eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 installiert ist, deren eine Seitenwand an der Raumwand 2 entlang verläuft, die Öffnungen 3 und 4 aufweist, welche durch Luftkanäle 5 und 6 den Innenraum der Vorrichtung mit der Außenluft verbinden. Die Vorrichtung 10 ist mittels Laschen 8 und 9 an der Decke befestigt und zweckmäßig im Bereich über den Raumfenstern 7 angeordnet, wo der Wärmebedarf im Winter und der Kühlungsbedarf im Sommer am größten ist.In Fig. 1 to 3, 1 denotes the ceiling and 2 an outer wall of a room in which a device 10 according to the invention is installed, one side wall of which runs along the room wall 2, which has openings 3 and 4, which through air ducts 5 and 6 the interior of the device connect with the outside air. The device 10 is fastened to the ceiling by means of tabs 8 and 9 and is conveniently arranged in the area above the room windows 7 where the heat requirement in winter and the cooling requirement in summer is greatest.

Die Vorrichtung 10 ist bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform als verhältnismäßig flacher Kasten ausgebildet, dessen Boden 11 aus einer Aluminiumplatte oder einer Platte eines anderen Materials mit gutem Wärmeleitvermögen besteht. Der Boden kann jedoch auch als Strahlungsplatte ausgebildet sein und gegebenenfalls mit einer Putzschicht, einer Anstrichfarbe oder einem anderen aus architektonischen Gründen gewählten Bekleidungsmäterial versehen sein. Die Bodenplatte 11 kann weiterhin als Schalldämpfungsplatte mit Perforationen und einem auf der Plattenoberseite liegenden schalldämpfenden Stoff ausgebildet sein.The device 10 is in the embodiment shown in the drawing designed as a relatively flat box, the bottom 11 of which is made of an aluminum plate or a plate of another material with good thermal conductivity. Of the However, the bottom can also be designed as a radiation plate and if necessary with a layer of plaster, a paint or another from architectural Reasons chosen clothing material should be provided. The bottom plate 11 can continue as a soundproofing panel with perforations and one on the top of the panel be formed sound-absorbing material.

Die Vorrichtung besteht aus einem Gehäuse mit einer Oberplatte 12, Seitenwänden 13 und 14 sowie Endwänden 15 und 16.The device consists of a housing with a top plate 12, Side walls 13 and 14 and end walls 15 and 16.

Die nachstehend in Verbindung mit den Bezugszeichen benutzten Indexbezeichnungen 1 und x besagen generell, daß die betreffenden Teile jeweils an der Innenseite und Außenseite der Vorrichtung liegen. The index designations 1 and x used below in connection with the reference symbols generally indicate that the parts in question are each located on the inside and outside of the device.

Der Innenraum der Vorrichtung ist durch Wände 17 und 18 in drei Kanäle, nämlich einen inneren Kanal 10i, einen äußeren Kanal 10x und einen mittleren Kanal 10 in aufgeteilt. Im Innenraum ist eine Wärmepumpe eingebaut, die im Prinzip aus einem von einem Elektromotor getriebenen Kompressor C im mittleren Kanal 10 m und aus drei Wärmeaustauschern Hx, Hi und Hc besteht, von denen die beiden Wärmeaustauscher Hi und Hx jeweils im inneren Kanal 10i und im äußeren Kanal 10 x angeordnet sind. Der dritte Wärmeaustauscher Hc ist als den Gehäuseboden 11 bildende Strahlungsplatte ausgeführt. In jedem der Kanäle 10 i und 10 x ist außerdem ein Gebläse Bi bzw. Bx vorgesehen, deren gemeinsamer Antriebsmotor MB im mittleren Kanal 10m angeordnet ist, der außerdem die übrigen Bestandteile der Wärmepumpe, hierunter ein Steuerventil RV, enthält.The interior of the device is divided by walls 17 and 18 into three channels, namely an inner channel 10i, an outer channel 10x and a central channel 10 in. A heat pump is installed in the interior, which in principle consists of a compressor C driven by an electric motor in the middle channel 10 m and three heat exchangers Hx, Hi and Hc, of which the two heat exchangers Hi and Hx are in the inner channel 10i and in the outer one Channel 10 x are arranged. The third heat exchanger Hc is designed as a radiation plate forming the housing bottom 11. In each of the channels 10 i and 10 x a fan Bi or Bx is also provided, the common drive motor MB of which is arranged in the central channel 10 m, which also contains the other components of the heat pump, including a control valve RV.

F i g. 4 zeigt eine geänderte Ausführungsform des als Strahlungsfläche ausgebildeten Wärmeaustauschers. Dieser besteht aus einer mit Hilfe von Schienen 111 an der unteren Seite der Gehäusebodenplatte 111 befestigten Rohrschlange 100 und aus Strahlungsplatten 112, welche durch Kantflansche 113 mit der Rohrschlange wärmeleitend verbunden sind. Die Strahlungsplatten 112 können zweckmäßig Perforationslöcher 114 aufweisen. Im Zwischenraum zwischen den Strahlungsplatten 112 und der Gehäusebodenplatte 111 kann ein schalldämpfendes Material 115 vorgesehen sein, so daß die von den Strahlungsplatten gebildete Fläche schalldämpfend wirkt. Bei dieser Ausführungsform können der Gehäuseboden und die übrigen Teile des Gehäuses 10 aus einem nicht wärmeleitenden Material, z. B. einem Kunststoff hergestellt sein.F i g. 4 shows a modified embodiment of the heat exchanger designed as a radiation surface. This consists of a pipe coil 100 fastened to the lower side of the housing base plate 111 with the aid of rails 111 and of radiation plates 112 which are connected to the pipe coil in a thermally conductive manner by edge flanges 113. The radiation plates 112 can expediently have perforation holes 114. A sound-absorbing material 115 can be provided in the space between the radiation plates 112 and the housing bottom plate 111, so that the surface formed by the radiation plates has a sound-absorbing effect. In this embodiment, the housing base and the remaining parts of the housing 10 can be made of a non-thermally conductive material, e.g. B. be made of a plastic.

In den Endwänden 15 und 16 der Vorrichtung im Bereich des Kanals 10i finden sich Öffnungen 15 i und 161 zum Ansaugen bzw. zum Ausstoßen der mit Hilfe des Gebläses Bi durch den Kanal 10 i geförderten Raumluft. Am Ansaugende des Kanals 101 ist unmittelbar hinter der Öffnung 16 i ein Luftfilter 40 vorgesehen, während sich am entgegengesetzten Ende geräuschdämpfende Schallschleusen 41 finden. Gegebenenfalls können in Verbindung mit den Schallschleusen 41 oder in deren Nähe elektrische Heizkörper 49 vorgesehen sein, die mit der Bodenplatte 11 der Vorrichtung wärmeleitend verbunden sein können.In the end walls 15 and 16 of the device in the region of the channel 10 i there are openings 15 i and 161 for sucking in and expelling the room air conveyed through the channel 10 i with the aid of the fan Bi. At the suction end of the channel 101 , an air filter 40 is provided immediately behind the opening 16 i, while noise-damping sound locks 41 are located at the opposite end. If necessary, electrical heating elements 49 can be provided in connection with the sound locks 41 or in their vicinity, which can be connected to the base plate 11 of the device in a thermally conductive manner.

Der mittlere Kanal 10 m ist, wie bereits erwähnt, durch die Wände 17 und 18 von den Kanälen 10 i und 10x getrennt. Er ist außerdem durch eine Querwand 19 von einem in den Kanal 10 i mündenden und vom Filter 40 sowie von der Wand 17 begrenzten Verbindungskanal 10 c getrennt.The middle channel 10 m is, as already mentioned, through the walls 17 and 18 separated from the channels 10 i and 10x. It is also through a bulkhead 19 from one opening into the channel 10 i and from the filter 40 as well as from the wall 17 limited connection channel 10 c separated.

Die Trennwände weisen Luftdurchlaßöffnungen auf. In der Wand 17 finden sich nämlich Öffnungen 20, 22 und 23, in der Wand 19 eine Öffnung 21 und in der Wand 18 eine Öffnung 24. An jeder dieser Öffnungen ist eine Klappe 30, 32, 33, 31 und 34 vorgesehen, von denen die Klappen 33 und 34 bzw. 31 und 32 durch Gestänge 36, 37 und 38 derart miteinander gekuppelt sind, daß sie sich mit Hilfe eines pneumatischen Steuerungsorgans, z. B. eines Balges 39, in der nachstehend erläuterten Weise umschalten lassen. Die F i g. 5 und 6 zeigen die Einstellung dieser Klappen bei Winterbetrieb bzw. bei Sommerbetrieb.The partition walls have air passage openings. In the wall 17 there are namely openings 20, 22 and 23, in the wall 19 an opening 21 and in the wall 18 an opening 24. A flap 30, 32, 33, 31 and 34 is provided at each of these openings, of which the flaps 33 and 34 or 31 and 32 are coupled to one another by linkages 36, 37 and 38 in such a way that they can be moved with the aid of a pneumatic control member, e.g. B. a bellows 39, can be switched in the manner explained below. The F i g. 5 and 6 show the setting of these flaps in winter and summer operation.

Beim Winterbetrieb, wo die Vorrichtung der Beheizung dient, ist die der Regelung der Frischluftzufuhr aus dem äußeren Kanal 10x zum mittleren Kanal 10 m und zum inneren Kanal 10 i dienende Klappe 30 derart eingestellt, daß ein regelbarer Teil der Außenluft durch eine Vorkammer 10 d und das Filter 40 in den Verbindungskanal 10 c strömt, wo sie mit der durch die Öffnung 15 i angesaugten Raumluft gemischt wird, nachdem diese das Filter 40 durchströmt hat. Die Klappen 32 und 33 halten die entsprechenden Durchlaßöffnungen 22 und 23 der Wand 17 verschlossen. Der äußere Kanal 10x ist nun gegen den mittleren Kanal 10 m gesperrt. Die Klappe 31 ist geöffnet, so daß die mit der Außenluft gemischte Raumluft durch die Öffnung 21 der Wand 19 den mittleren Kanal 10 m durchströmen kann, wo sie zum Kühlen des Kompressors C und des Gebläsemotors MB dient. Die Klappe 34 ist ebenfalls geöffnet, so daß die vom Kompressor und Motor erwärmte Kühlluft durch die Öffnung 24 der Wand 18 in den inneren Kanal 101 gelangt, wo sie mit der vom Wärmeaustauscher Hi erwärmten Raumluft gemischt wird und mit dieser durch die Öffnung 16x der Endwand 16 der Vorrichtung in den zu heizenden Raum ausgestoßen wird. Berechnungen haben ergeben, daß ungefähr 20% der gesamten Wärmeleistung vom Kompressor und Motor abgegeben werden. Es ist daher wichtig, daß diese Wärmeleistung bei Winterbetrieb an die Raumluft abgegeben wird.During winter operation, where the device is used for heating, the control of the fresh air supply from the outer channel 10x to the middle channel 10 m and to the inner channel 10 i serving flap 30 is set such that a controllable part of the outside air through an antechamber 10 d and the filter 40 flows into the connecting channel 10 c, where it is mixed with the room air sucked in through the opening 15 i after it has flowed through the filter 40. The flaps 32 and 33 keep the corresponding passage openings 22 and 23 of the wall 17 closed. The outer channel 10x is now blocked from the middle channel 10 m. The flap 31 is open so that the room air mixed with the outside air can flow through the opening 21 in the wall 19 through the central duct 10 m, where it is used to cool the compressor C and the fan motor MB . The flap 34 is also open so that the cooling air heated by the compressor and motor passes through the opening 24 of the wall 18 into the inner duct 101 , where it is mixed with the room air heated by the heat exchanger Hi and with this through the opening 16x of the end wall 16 of the device is ejected into the room to be heated. Calculations have shown that about 20% of the total heat output is given off by the compressor and motor. It is therefore important that this heat output is released into the room air during winter operation.

Bei Sommerbetrieb (F i g. 6) ist die Frischluftklappe 30 geöffnet. Auch die Klappen 32 und 33 sind geöffnet, so daß die Luft aus dem äußeren Kanal 10 x durch die Öffnungen 22 und 23 der Wand 17 in den mittleren Kanal 10 m und aus diesem auf dem gleichen Wege in den äußeren Kanal 10 x gelangen kann. Die Klappen 31 und 34 sind dagegen geschlossen, so daß der innere Kanal 10 i gegen den mittleren Kanal 10m gesperrt ist. Ein regelbarer Teil der Außenluft kann dagegen durch die Öffnung 20, die Kammer 10 d, das Filter 40 und den Verbindungskanal 10 c in den inneren Kanal 101 gelangen. Die Wärme des Kompressors C und des Gebläsemotors MB wird somit nur an die Außenluft abgegeben.In summer operation (FIG. 6), the fresh air flap 30 is open. The flaps 32 and 33 are also open, so that the air from the outer channel 10 x can pass through the openings 22 and 23 of the wall 17 into the central channel 10 m and from there in the same way into the outer channel 10 x. The flaps 31 and 34, however, are closed, so that the inner channel 10 i is blocked from the central channel 10 m. In contrast, a controllable part of the outside air can pass through the opening 20, the chamber 10 d, the filter 40 and the connecting channel 10 c into the inner channel 101 . The heat from the compressor C and the fan motor MB is therefore only given off to the outside air.

Beim Betrieb von Wärmepumpenanlagen sind die Reifbildung und die Kondensation der Luftfeuchtigkeit normalerweise ein Nachteil, da zum Ableiten des Kondenswassers und des sich beim Auftauen des Reifs bildenden Schmelzwassers besondere Maßnahmen erforderlich sind. Dieser Nachteil wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vermieden, indem das Kondens- und Schmelzwasser sogar teils zur Regelung des Feuchtigkeitsgehalts der Raumluft und teils zum Bespritzen des als Kondensator wirkenden Wärmeaustauschers nutzbar gemacht wird. Die letztgenannte Maßnahme trägt zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit des Kompressors bei, da dessen optimaler Wirkungsgrad dadurch bedingt ist, daß die Oberflächentemperatur des Kondensators unter einem gewissen Wert gehalten wird. Das Bespritzen des Kondensators dient somit der Aufrechterhaltung der bestmöglichen Betriebsbedingungen.When operating heat pump systems, there is frost formation and condensation The humidity is usually a disadvantage, as it drains away the condensation water and the melt water that forms when the frost is thawed, special measures are taken required are. This disadvantage is avoided in the device according to the invention, by the condensation and melt water even partly to regulate the moisture content the room air and partly for spraying the heat exchanger, which acts as a condenser is made usable. The latter measure helps to increase performance of the compressor, since its optimal efficiency is due to the fact that the The surface temperature of the capacitor is kept below a certain value. Splashing the condenser thus serves to maintain the best possible Operating conditions.

Zur Verwendung von Kondens- und Schmelzwasser für den angegebenen Zweck dient die in der F i g. 7 dargestellte Anlage zum Sammeln und Entfernen von Kondensat. Unter jedem der Wärmeaustauscher Hx und Hi, die der 'Übersichtlichkeit halber in F i g. 7 nicht eingezeichnet sind, findet sich in den Kanälen 10x und 10i ein flacher Sammelbehälter 47x bzw. 47i, aus dem das Kondens- und Schmelzwasser durch eine Leitung 42 einem Sammelbehälter 43 zugeführt wird. Aus diesem wird das Wasser mittels einer vom Gebläsemotor MB antreibbaren Pumpe, beispielsweise einer Membranpumpe 44, durch eine Druckleitung 46 einem Verteilerventil 45 zugeführt, das die Pumpe 44 über eine Leitung 46 x oder 46i mit einer Spritz- oder Zerstäubungsvorrichtung 48x bzw. 481 verbindet, welche dem jeweils als Kondensator wirkenden Wärmeaustauscher, d. h. bei Winterbetrieb dem Wärmeaustauscher Hi und bei Sommerbetrieb dem Wärmeaustauscher Hx zugeordnet ist. Das Kondensat kann somit durch Betätigung des Ventils 45 teilweise zum Bespritzen der Oberfläche des als Kondensator arbeitenden Wärmeaustauschers nutzbar gemacht werden. Der Rest des Kondensats kann durch Zerstäubung in den durch die Vorrichtung strömenden Luftströmen und durch Abströmen mit diesen oder durch Ableitung aus dem Behälter 43 durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte Ableitung entfernt werden.To use condensation and melt water for the stated purpose, the method shown in FIG. 7 shown system for collecting and removing condensate. Under each of the heat exchangers Hx and Hi, which for the sake of clarity in FIG. 7, there is a flat collecting tank 47x and 47i in the channels 10x and 10i, from which the condensation and melt water is fed through a line 42 to a collecting tank 43. From this, the water is fed through a pressure line 46 to a distributor valve 45 by means of a pump that can be driven by the fan motor MB , for example a diaphragm pump 44, which connects the pump 44 via a line 46 x or 46 i to a spraying or atomizing device 48 x or 481 , which is assigned to the heat exchanger acting as a condenser, ie the heat exchanger Hi in winter operation and the heat exchanger Hx in summer operation. The condensate can thus be partially used for spraying the surface of the heat exchanger operating as a condenser by actuating the valve 45. The remainder of the condensate can be removed by atomization in the air currents flowing through the device and by flowing off with these or by being discharged from the container 43 through a discharge pipe not shown in the drawing.

Die Verwendung des Kondensations- oder Schmelzwassers für diesen Zweck hat den weiteren Vorteil, daß dieses Wasser völlig kalkfrei ist und keinerlei andere Verunreinigungen enthält, die eine Verstopfung von Rohren oder Ventilen verursachen könnten. Die thermische Funktion der Vorrichtung wird nachstehend an Hand des Diagramms der F i g. 8 erläutert.The use of condensation or melt water for this purpose has the further advantage that this water is completely free of lime and nothing else Contains contaminants that can clog pipes or valves could. The thermal function of the device is shown below on the basis of the diagram the F i g. 8 explained.

Eine mit einem Filter F und einem Abzweigpunkt Y versehene Rohrleitung enthält ein flüssiges Kühlmittel unter hohem Druck und verbindet über die nachstehend beschriebenenDruckregelungsorgane und -ventile die mit b bezeichnete Seite der Wärmeaustauscher Hx, Hi und Hc.A pipeline provided with a filter F and a branch point Y. contains a liquid coolant under high pressure and connects via the below pressure regulating organs and valves described the side of the heat exchanger labeled b Hx, Hi and Hc.

Während des Betriebs wird das Kühlmittel entweder im Wärmeaustauscher Hx oder in den Wärmeaustauschern Hi und Hc verdampft, wobei das verdampfte Kühlmittel von der Druckseite p des Kompressors C durch eine Leitung Cp-RVp zur Druckseite eines elektromagnetisch gesteuerten Schaltventils R V geleitet wird.During operation, the coolant is either in the heat exchanger Hx or evaporated in the heat exchangers Hi and Hc, the evaporated refrigerant from the pressure side p of the compressor C through a line Cp-RVp to the pressure side an electromagnetically controlled switching valve R V is conducted.

Von hier kann die Flüssigkeit zwei verschiedene Strömungskreise durchlaufen, die durch die Einstellung des Schaltventils RV bestimmt sind. Das Ventil ist bei x und i an die erwähnten beiden Strömungskreise angeschlossen und außerdem bei s über eine Leitung RVs-Cs mit der Saugseite s des Kompressors C verbunden.From here the liquid can pass through two different flow circuits, which are determined by the setting of the switching valve RV. The valve is connected to the two mentioned flow circuits at x and i and also connected to the suction side s of the compressor C via a line RVs-Cs at s.

Der eine dieser beiden Strömungskreise ist bei Winterbetrieb (Beheizung) und der andere bei Sommerbetrieb (Kühlung) in Funktion. Ihr Verlauf und ihre Wirkungsweise wird nachstehend beschrieben. A. Winterbetrieb Der innere Wärmeaustauscher H1 und der als Strahlungsplatte ausgebildete Wärmeaustauscher Hc sind in den Punkten b über Leitungen HI- Ri und Hc-Rc an Druckreduktoren Ri bzw. Rc angeschlossen. Die Druckreduktoren können bei der in der Zeichnung dargestellten einfachstenAusführungsform der Vorrichtung, bei der die Rohrleitungen derart der Kühlmittelmenge angepaßt sind, daß sich ein spezieller Kühhnittelbehälter erübrigt, aus einfachen Drosselorganen, beispielsweise in der Form von Kapillarrohren, bestehen. Bei einer anderen Ausführungsform, bei der am Abzweigungspunkt Y ein Kühlmittelbehälter eingeschaltet ist, sind als Druckreduktoren Ri und Rc durch Thermostat gesteuerte Expansionsventile erforderlich. Ein entsprechender Druckminderer Rx ist im Punkt b an den Wärmeaustauscher Hx angeschlossen, welcher durch den Druckminderer und die Leitungen HX F und F-Y mit dem Filter F und dem Abzweigungspunkt Y verbunden ist.One of these two flow circuits is in function in winter mode (heating) and the other in summer mode (cooling). Their course and mode of action are described below. A. Winter operation The internal heat exchanger H1 and the heat exchanger Hc, which is designed as a radiation plate, are connected to pressure reducers Ri and Rc at points b via lines HI-Ri and Hc-Rc. In the simplest embodiment of the device shown in the drawing, in which the pipelines are adapted to the amount of coolant in such a way that a special coolant container is unnecessary, the pressure reducers can consist of simple throttling devices, for example in the form of capillary tubes. In another embodiment, in which a coolant tank is switched on at branch point Y, expansion valves controlled by thermostats are required as pressure reducers Ri and Rc. A corresponding pressure reducer Rx is connected to the heat exchanger Hx at point b , which is connected to the filter F and the branch point Y through the pressure reducer and the lines HX F and FY.

Bei Winterbetrieb ist das Schaltventil RV so eingestellt, daß das warme Kühlmittel durch Leitungen RVi-Hi und RVi-Hc in die Wärmeaustauscher Hi und Hc gedrückt wird, wo es seine Wärme abgibt. Aus den Wärmeaustauschern strömt das Kühlmittel durch Gleichrichtventile Ui bzw. Uc in der durch die Pfeile angedeuteten Richtung zum Verzweigungspunkt Y, der über das Filter F mit dem Druckminderer Rx am äußeren Wärmeaustauscher Hx verbunden ist.During winter operation, the switching valve RV is set so that the warm coolant is pressed through lines RVi-Hi and RVi-Hc into the heat exchangers Hi and Hc, where it gives off its heat. The coolant flows from the heat exchangers through rectifying valves Ui and Uc in the direction indicated by the arrows to branch point Y, which is connected via the filter F to the pressure reducer Rx on the outer heat exchanger Hx.

Die Druckreduktoren Ri und Rc sind beide an die das Filter F mit dem Wärmeaustauscher Hx verbindende Leitung Hx-F angeschlossen, welche durch das Filter F mit den Gleichrichtventilen Ui und Uc verbunden ist, so daß bei Winterbetrieb auf beiden Seiten der Druckminderer Ri und Re der gleiche Überdruck herrscht. Infolgedessen strömt nur ein sehr kleiner Teil des Kühlmittels durch die Druckminderer Ri und Rc, während der Hauptteil durch die Gleichrichtventile Ui und Uc zum Abzweigungspunkt Y und vor dort durch das Filter F dem an den Wärmeaustauscher angeschlossenen Druckminderer Rx zuströmt. Dieser ist über eine Leitung Hx-RVx an das Schaltventil RV angeschlossen und durch dieses mit der Saugseite des Kompressors C verbunden. Es stellt sich dabei im Druckreduktor Rx ein so großes Druckgefälle ein, daß das Kühlmittel durch diesen und durch den Wärmeaustauscher Hx strömt, in welchem es verdampft und eine solche Temperatursenkung hervorruft, daß dieser Wärmeaustauscher aus der durch den Kanal 10x strömenden Luft Wärme aufnimmt. B. Sommerbetrieb Bei dieser Betriebsform ist das Schaltventil RV so eingestellt, daß das Kühlmittel durch die Leitung Hx-RVx in den Wärmeaustauscher Hx gedrückt wird, wo es seine Wärme an die Außenluft abgibt, und daß das Kühlmittel durch ein Gleichrichterventil Vx und eine Leitung Hx-F dem durch das Filter F an den Druckminderer Rx angeschlossenen Abzweigungspunkt Y zuströmt, so daß sich nun auf beiden Seiten des Druckreduktors ein Hochdruck findet. Infolgedessen strömt der Hauptteil des Kühlmittels durch das Gleichrichtventil Vx. Die Wärmeaustauscher Hi und Hc sind durch das Schaltventil Rv an die Saugseite des Kompressors C angeschlossen, so daß über den Druckminderern Ri und Rc ein so großes Druckgefälle entsteht, daß das Kühlmittel durch diese Druckminderer und die Wärmeaustauscher Hi und Hc strömt, in denen es verdampft und Wärme aus der Raumluft im Kanal 10 i und von der Strahlungsplatte im Wärmeaustauscher Hc aufnimmt.The pressure reducers Ri and Rc are both connected to the line Hx-F connecting the filter F to the heat exchanger Hx and which is connected through the filter F to the rectifying valves Ui and Uc, so that the pressure reducers Ri and Re are on both sides during winter operation the same overpressure prevails. As a result, only a very small part of the coolant flows through the pressure reducers Ri and Rc, while the main part flows through the rectifying valves Ui and Uc to the branch point Y and from there through the filter F to the pressure reducer Rx connected to the heat exchanger. This is connected to the switching valve RV via a line Hx-RVx and is connected to the suction side of the compressor C through this. There is such a large pressure gradient in the pressure reducer Rx that the coolant flows through it and through the heat exchanger Hx, in which it evaporates and causes such a temperature drop that this heat exchanger absorbs heat from the air flowing through the duct 10x. B. Summer mode In this mode of operation, the switching valve RV is set so that the coolant is pressed through the line Hx-RVx into the heat exchanger Hx, where it gives off its heat to the outside air, and that the coolant is passed through a rectifier valve Vx and a line Hx -F flows towards the branch point Y connected to the pressure reducer Rx through the filter F, so that there is now a high pressure on both sides of the pressure reducer. As a result, most of the coolant flows through the rectifying valve Vx. The heat exchangers Hi and Hc are connected to the suction side of the compressor C through the switching valve Rv, so that there is such a large pressure gradient across the pressure reducers Ri and Rc that the coolant flows through these pressure reducers and the heat exchangers Hi and Hc, in which it evaporates and absorbs heat from the room air in the duct 10 i and from the radiation plate in the heat exchanger Hc.

Es empfiehlt sich, den Wärmeaustauscher Hi und die Strahlungsplatte 11 mit so großen Oberflächen auszubilden, daß die Oberflächentemperatur des Wärmeaustauschers Hi nicht unter etwa -I-2° C absinkt, so daß sich eine Enteisung dieses Wärmeaustauschers erübrigt. Ein Teil der Raumluftfeuchtigkeit wird auf dem Wärmeaustauscher Hi in der Form von Kondensationswasser abgeschieden, wodurch die Raumluft entfeuchtet wird, was bei Sommerbetrieb im allgemeinen wünschenswert ist. Dagegen ist es nicht erwünscht, daß die Strahlungsplatte 11 die gleiche niedrige Temperatur wie der Wärmeaustauscher Hi erhält. In der den Wärmeaustauscher Hc mit dem Schaltventil R V und mit der Saugseite des Kompressors C verbindenden Leitung RV-Hc ist daher ein Druckausgleichventil CPV eingeschaltet, das den Verdampfungsdruck im Wärmeaustauscher Hc und somit die Temperatur der Strahlungsfläche auf einem vom Saugdruck des Kompressors unabhängigen konstanten Wert hält. Es empfiehlt sich, die Temperatur der Strahlungsfläche auf 15 bis 18° C zu halten, so daß eine Taubildung auf der Strahlungsfläche vermieden wird.It is recommended to use the heat exchanger Hi and the radiant panel 11 with such large surfaces that the surface temperature of the heat exchanger Hi does not drop below about -I-2 ° C, so that this heat exchanger is defrosted unnecessary. Part of the room humidity is transferred to the heat exchanger Hi in the form of Condensation water is deposited, reducing the room air is dehumidified, which is generally desirable during summer operation. Against it it is not desirable that the radiation plate 11 have the same low temperature how the heat exchanger receives Hi. In the the heat exchanger Hc with the switching valve R V and with the suction side of the compressor C connecting line RV-Hc is therefore a pressure equalization valve CPV is switched on, which controls the evaporation pressure in the heat exchanger Hc and thus the temperature of the radiant surface on one of the suction pressure of the compressor holds independent constant value. It is advisable to check the temperature of the radiant surface to keep at 15 to 18 ° C, so that a dew formation on the radiation surface is avoided will.

Das Umschalten der Vorrichtung von der einen Betriebsform auf die andere erfolgt automatisch mit Hilfe des elektromagnetisch gesteuerten Schaltventils RV, das außerdem die Stromzufuhr zum Kompressormotor und zum Gebläsemotor MB unterbricht, wenn die Raumlufttemperatur dem auf dem Thermostaten eingestellten Wert entspricht.The device is switched from one operating mode to the other automatically with the help of the electromagnetically controlled switching valve RV, which also cuts off the power supply to the compressor motor and to the fan motor MB when the room air temperature corresponds to the value set on the thermostat.

Die Druckreduktoren Ri, Rc und Rx, die, wie bereits erwähnt, als durch Thermostat gesteuerte, die Kühlmittelmenge in den entsprechenden Wärmeaustauschern regelnde Expansionsventile ausgebildet sein können, sowie ein Enteisungsthermostat, der bei Winterbetrieb den äußeren Wärmeaustauscher Hx selbsttätig enteist, falls eine zu weitgehende Vereisung stattgefunden hat, sind bekannter Bauart und arbeiten in der gleichen Weise wie in automatisch gesteuerten Wärmepumpen- und Kühlanlagen.The pressure reducers Ri, Rc and Rx, which, as already mentioned, as through Thermostat controlled, the amount of coolant in the corresponding heat exchangers regulating expansion valves can be designed, as well as a defrosting thermostat, which automatically defrosts the external heat exchanger Hx during winter operation, if too extensive icing has taken place are of a known design and work in the same way as in automatically controlled heat pump and cooling systems.

Claims

Claims: 1. Device for heating and cooling rooms, consisting of a heat pump built into a housing with a compressor flow circuit, in which a heat exchanger, 4 in a duct through which the outside air flows lies, is switched on, d u r c h g e - indicates that another, as Radiant plate trained heat exchanger (Hc) is provided, this Radiation plate has a floor surface (11) of the as flat, directly under a supporting ceiling (1) housing (10) designed to be suspended box forms or immediately below the bottom surface of the housing is arranged.

2. Apparatus according to claim 1 with three heat exchangers, one of which is arranged in a channel through which room air flows and a fan for blowing outside air or room air is provided in each of the channels, characterized in that the outer channel (10x) through outer side channels (5) and (6) are connected to openings (3 and 4) in an outer wall (2) and that the end walls (15 and 16) of the device in the region of the ends of the inner channel (10 i) are openings ( 151 or 16x) for sucking in and expelling room air.

3. Device according to the Claims 1 and 2, characterized in that the compressor unit (C) of the heat pump in a middle channel (10m) between the two channels (10i and 10x) is arranged.

4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that in the partition walls between the central channel (10m) and the other two channels (10 i and 10 x) air passage openings are provided with flaps, which in one position the central channel ( 10 m) with the inner channel (10i) and in another position connect the middle channel (10m) to the outer channel (10x). Considered publications: German Patent Specifications No. 758 431, 345 060.