Luftkonditionierungs- und Ventilationseinriebtung. Die vorliegende Erfindung bezieht sieh auf eine Luftkonditionierungs- und Venti lationseinrichtung, die ein geschlossenes Ganzes bildet und transportabel sein kann, und sich zur wirksamen und wirtschaftlichen Konditionierung der Luft in geschlossenen Räumen, wie z. B. von Bureaus, Hotelzim mern, Spitalräumen, Schulzimmern, Wohn räumen usw. eignet.
Die Einrichtung gemäss der Erfindung besitzt Kühlschlangen mit Kühlmittel zum Kühlen von Luft für Ventilationszwecke, Mittel, welche Frischluft durch die Einrich tung zirkulieren und als Ventilationsluft in den von der Einrichtung zu bedienenden Raum austreten lassen, sowie Mittel zum Regulieren der angesaugten Frischluftmenge und einer Luftmenge, die aus dem durch !die Einrichtung zu bedienenden Raum angesaugt wird, und ferner Mittel,
welche einen Luft strom über einen Kondensator für das zum Kühlen der Ventilationsluft bestimmte Kühlmittel leiten, ohne daB .dieser Luft strom sich mit :der für Ventilationszwecke bestimmten Luft mischt.
Zwei Ausführungsbeispiele des Erfin dungsgegenstandes veranschaulicht die bei liegende Zeichnung.
F'ig. 1 ist eine Vorderansicht der ersten Ausführungsform, wobei die Vorderwand abgenommen ist; Fig.,2. ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt der Ausführungsform nach Fig.1; Fig. 3 zeigt in kleinerem Massstab einen Grundriss dieser Ausführungsform, wobei ein Teil des Deckels abgebrochen. ist; Fig.4 ist eine Vorderansicht, bei abge nommener Vorderwand, der zweiten Ausfüh rungsform;
Fig. 5 ist eine Seitenansicht dieser Aus führungsform teilweise im Vertikalschnitt, und Fig. 6 ist ein .Schaltungsschema für beide Ausführungsformen, Gleiche Überweisungen in :den Zeichnun gen bezeichnen gleiche Teile.
In. den Fig.1 bis 3. bezeichnet 10 das die Einrichtung umschliessende Gehäuse, :das im obern Teil seiner Vorderwand ein Luftein- lassgitter 11 (Fig.,2) und in seinem obersten Teil ein Luftauslassgitter 12 (Fig.3) auf weist. Im untern Teil des Gehäuses 10 sind angeordnet:
ein Kondensator 13, ein Kom pressor 14, ein Motor 15 zum Antrieb des Kompressors 14 mittels ,der Riemen 1,6, und ein Ventilator 17, der vom Motor 15 ange trieben wird und dazu dient, Luft über die Rohre des Kondensators 13 zu leiten. Eine vertikale, sich über die ganze Länge der Einrichtung erstreckende Zwischenwand 18 unterteilt ,den obern Teil der Einrichtung in eine vordere und eine hintere Abteilung 60 bezw. 6<B>1</B>. Die hintere Abteilung 6'1 dient als Durchgangsweg für die von aussen ange saugte Luft.
In die Rückwand der Abteilung 61 ist ein Stutzen 19 eingesetzt, der dazu dient; diese Abteilung mit einer Frischluft quelle zu verbinrlr'n; bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel ist dies eine Fenster öffnung 20 in der Wand 21. Der Stutzen 19 ist mit nach aussen geneigten Auffangplat ten 22 versehen, die das Eindringen von Re genwasser und dergl. in die Abteilung 61 verhindern. Eine vertikale, quer zum Ge häuse 10 gestellte Zwischenwand 2-3 besitzt in ihrem untern Teil eine Öffnung, in wel cher der Ventilatorflügel 17 umläuft.
Diese Zwischenwand 23 teilt die Einrichtung, wie aus Fig. 1 ersichtlich, in einen linken und einen rechten Teil, wobei sich aber fliese Zwischenwand, wie Fig. 3 zeigt, nicht in den vordern die Kühlmittelschlangen ent. haltenden Teil der Einrichtung erstreckt.
Der Frischluftstutzen 19 ist so angeordnet, dass er gleichzeitig mit dem linken und dem rechten Teil :der Einrichtung in Verbindung steht. Er besitzt eine Zwische.uwand 2'4 (Fig. :3), die eine Verlängerung der Zwi schenwand 23 bildet.
Innerhalb des Gehäuses :10 befindet sich ein senkrechter Kanal 25 (Fig. 3), der nahe an seiuern obern. Ende Öffnungen 26 und 27 aufweist. Dieser Kanal 25 führt einem Ventilator 28 Luft zu, -der durch einen auf Trägern 2-9a gelagerten Motor 29 angetrie ben wird.
Der Ventilator 28 ist ein Hoch- @druckventilator, der Frischluft durch :den Stutzen 19, die Öffnung 26 und den Kanal 2,5 von aussen ansaugt, selbst wenn der Druck der Aussenluft relativ niedrig ist. Aus dem durch die Einrichtung zu bedienenden geschlossenen Raum gelangt Luft zu dem Ventilator .2i8 ,durch ,das Einlass.gitter 11 und die Öffnung !27 im Kanal 25.
Durch Rege lung der Stellung einer schwingbaren Klappe 30, die in gleicher Höhe wie :die beiden Öff nungen .26, 27 im Kanal 2,5 angebracht ist, kann dem Ventilator 28 Frischluft und Raumluft in jedem gewünschten Verhältnis zugeführt werden. Ein Gehäuse 70, in :dem -der Motor 29 untergebracht ist, ist so ange ordnet, dass der Ventilator 28 auf keinem andern Weg als durch den Kanal 25 Luft ansaugen kann.
Der Ventilator 28 treibt die angesaugte Luft .in einen unterhalb der Abteilung 60 gelegenen Raum 31, der sich nahezu über die ganze Länge :des Gehäuses 10 erstreckt. Dieser Raum 31 ist mit einer Anzahl Düsen 32 versehen, durch die :die Luft aus dem . Raum 31 mit verhältnismässig grosser Ge schwindigkeit austritt, zwecks Erzielung einer relativ starken sekundären Zirkulation der :durch das E'inlassgitter 11 angesaugten Luft.
Die Düsen 3:2 bestehen aus flachen, schmalen Kammern, ,die sich vom obern Teil des Raumes 31 nach oben in die Abteilung 60 erstrecken und :deren jede an ihrem obern Ende eine Anzahl Luftaustrittsöffnungen 33 besitzt. Diese Austrittsöffnungen <B>33</B> jeder Düse 3;2 sind gegeneinander gerichtet. An ihrem obern; Ende sind die Düsen 32 bezüg lich der Vorderwand des Gehäuses 10 nach unten geneigt. Die Anzahl der Düsen 32, die längs ,des Raumes 31 angebracht sind, kann beliebig sein.
Die mit grosser Geschwindigkeit aus den Düsen 32 austretende Luft bewirkt eine relativ starke sekundäre Zirkulation der Luft, die durch das Gitter 11 aus dem durch die Einrichtung zu bedienenden Raum ange saugt wird. Diese Luft strömt über Rohr schlangen des Verdampfers 34, die sich im Gehäuse 10 gerade gegenüber dem Gitter 11 befinden und wird dadurch gekühlt und ent feuchtet.
Ein anderer Teil des Verdampfers 34 ist innerhalb des Raumes 3,1 angeordnet, und zwar im oLern Teil desselben, so dass einerseits die primäre, vom Ventilator 2 kommende Frischluft eventuell gemischt mit Raumluft, anderseits die sekundäre, durch das Gitter 11, angesaugte Raumluft voneinander getrennt gekühlt werden, bevor sie sich in der Abteilung 60 mischen.
Kühlmittel strömt aus dem Expansionsventil 3,5 durch den hintern Teil des Raumes 31, dann durch die zum Kühlen der angesaugten Luft die nenden Kühlschlangen durch den vordern Teil des Raumes,31 und von dort durch die Saugleitung 36 zum Kompressor 14.
Ge- wünschtenfalls können die Verdampfer sehlangen so angeordnet sein, dass sie ent weder nur zur Kühlung der vom Ventilator kommenden Primärluft oder nur zur Küh lung der durch das Gitter 11 angesaugten Sekundärluft dienen, .anstatt zur Kühlung sowohl der Primär- als auch der Sekundär luft.
Im untern Teil des Raumes 8'1 sind nicht gezeichnete Schalldämpfungsplatten angeordnet, welche verhindern, dass .die Ge räusche des Ventilators 2,8 den von der E,in- riehtungbedienten Raum erreichen.
Das Ge misch von primärer und sekundärer Luft wird diesem Raum durch das Austrittsgitter 18 zugeführt. Gewünschtenfalls können in der Abteilung i60 Führungsflügel, die leicht gegen die Vorderwand des Gehäuses geneigt sind, angeordnet sein, die das zum Austritts- gitter 12 strömende Luftgemisch steuern.
Aus dem Vorhergehenden ist ersichtlich, dass die Einrichtung zwei Ventilatoren be sitzt, einen Hochdruckventilator 218 und einen Niederdruckventilator 17. Der Hoch druckventilator bewirkt eine angemessene Zirkulation der mit den Kühlschlangen ,der Einrichtung in Berührung kommenden Frischluft und der Luft des durch die Ein richtung bedienten Raumes und liefert letz- terem frische Luft in gewünschter konstan ter Menge,
unabhängig von Unterschieden zwischen innerem und äusserem Laf@druck. Der Niederdruckventilator 17 dagegen be wirkt, dass Frischluft über den Kompressor 14, den Kondensator 13 und den Unterküh ler 39 der Einrichtung hinweg zirkuliert.
Das Kühlmittel, das im Kompressor 14 verdichtet wurde, wird im Kondensator 13 durch Frischluft verflüssigt, die durch den Ventilator 17 angesaugt und über den Kon densator 13 geführt wird. Diese Frischluft, die durch die Abteilung 37a des Stutzens 19 in die Einrichtung eintritt, tritt durch die Abteilung 87b des ,Stutzens 19 wieder in die Atmosphäre aus.
Wie schon erwähnt, nimmt diese Luft auch Wärme vom Kompressor 14 und von dessen Antriebsmotor,15 auf. Das im Kon densator 13 verflüssigte Kühlmittel wird dem Flüssigkeitsbehälter 38 zugeführt und fliesst von dort zu der Unterkühlschlange 39, die in einer Pfanne 40 im untern Teil des Gehäuses 10 angeordnet ist. Die Unterkühl schlange 39 besitzt eine solche Totallänge, dass sie eine relativ grosse Wärmeaustausch- fläche darbietet.
Das vom Behälter 3,8 zum Unterkühler<B>39</B> fliessende Kühlmittel wird durch mehrere Windungen 41a der Kühl rohrschlange des Unterkühlers hindurch ge leitet, die von: dem @durclh den Ventilator 17 angesaugten Frischluftstrom bestrichen wird.
Ausserdem isst aber noch eine Unterkühlung mittels Wasser vorgesehen, indem Wasser, .das aus der angesaugten Luft kondensiert wird, sowie 'Wasser, das sich aus der Luft in dem Raum 31 in Berührung mit den Kühlschlangen 34 abgeschieden hat, gesam melt und durch die Kondensatleitung 41 :
der Pfanne 40 zugeführt wird, in der der Unter kühler 39 angeordnet ist, so,dass dieser vom Kondensat bespült wird. Das Kühlmittel im Unterkühler 3.9 wird also einerseits durch die Wirkung .der vom Ventilator 17 kom menden Luft und anderseits durch ,das der Pfanne 40 zugeführte Kandensat .gekühlt.
Diese Unterkühlung des flüssigen Kühlmit tels durch Verdampfung stellt ein einfaches und doch -sehr wirksames Mittel dar zur Ver wendung der durch die Kühlschlangen der Einrichtung niedergeschlagenen Feuchtig keit, womit die Notwendigkeit der Verwen dung von Abzugsrohren und dergl. dahin fällt, die die Beweglichkeit der Einrichtung beeinträchtigen würden. Gleichzeitig wird auch der Wirkungsgrad der Einrichtung er höht.
Wenn durch die Kühlschlangen der Einrichtung mehr Feuchtigkeit niederge schlagen wird als beim Unterkühlungsprozess verdampft wird, so steigt das Flüssigkeits niveau in der Pfanne 40. Um ein Überlaufen des Kondensats zu verhüten und um ,den Wirkungsgrad der Einrichtung noch mehr zu erhöhen, ist auf der Welle des Ventila tors 17 ein Verteilungsorgan 42 befestigt. Dieses Verteilungsorgan 422 besteht vorzugs weise aus einem Drahtring, der durch Spei chen, die mit .der Ventilatorwelle verbunden sind,
in Umdrehung versetzt wird. Wenn also der Flüssigkeitsspiegel in der Pfanne 40 über eine vorbestimmte Höhe steigt, so nimmt das Verteilungsorgan 42 Wasser mit und schleudert es gegen die Oberfläche des Kondensators 1.3.
Das auf diese Weise ver teilte Wasser wird dann an den Konden- satorwandungen verdampft und wird so für deren Kühlung verwendet. Das verdampfte Kondensat wird mit der die Einrichtung durch die Auslassabteilung 37b .des Stutzens 19 verlassenden Frischluft- ins Freie abge führt.
Das Luftaustrittsgitter 12, das sich im obersten Teil der Einrichtung befindet, lässt ,die konditionierte Luft nach der Vorderseite ,des Gehäuses 10 und gleichzeitig nach oben in einem kleinen Winkel zur Vertikalen aus treten. Ein solcher Austritt garantiert eine gleichmässige Verteilung der Luft in dem durch die Einrichtung bedienten Raum und erzeugt keine Strömung und Luftzüge, die sich bei den im Raum anwesenden Personen unangenehm bemerkbar machen könnten.
Es wurde gefunden, dass in der Praxis ein Win kel von etwa 20' zur Vertikalen eine gleich mässige und sehr zufriedenstellende Luftver- teilung ergibt, Um einen geräuschlosen Betrieb .der Ein- richtung zu gewährleisten, ist das Gehäuse 10 mit schalldämpfendem Material ausge kleidet.
Der Raum 31 ist ähnlich ausgekleidet und, wie schon erwähnt, in seinem untern Teil mit schalldämpfenden Platten versehen. Auch der Motor 15 und der Kompressor 14 sind gegen das Gehäuse 10 durch elastische Schwingungsdämpfer 43 abgestützt.
Um die durch die Eintrittsabteilung 317a des Stutzens 19 eintretende Frischluft in den untern Teil der Einrichtung abzulenken, sind Leitplatten 44 angeordnet und andere nicht gezeichnete Leitplatten können dazu dienen, .die Frischluft, die über den Kondensator 13 hinweggestrichen ist,
nach oben zu der Aus- trittsabteilung 7b des Stutzens 19 zu lenken.
Dass Gehäuse 10 besitzt einen abnehm baren Deckel 45. Durch Abheben des Deckels sind dann die Klappe 30 und eine Sehalter dose 46 zugänglich, die an einem Träger 47 befestigt ist, und zwar im obern Teil der Ab teilung 61 der Einrichtung. Die Schalterdose 46 enthält einen Schalter 48 zur Regelung des Ventilatormotors 29 und einen Schalter 49, der zur gleichzeitigen Regelung des Ven, tilatormotors 29 und des Kompressormotors 15 dient, die parallel zueinander geschaltet sind.
Durch Schliessen des Schalters 48 kann der Motor 29 in Betrieb gesetzt werden, auch wenn -der Kompressormotor 15 still steht, so dass die Ventilation und Luftzirku- lation auch zu Zeiten bewirkt werden kann, in denen. eine Konditionierung der Luft nicht erwünscht ist. Ein Thermoschalter 50 gegen Überbelastung ist in den Stromkreis des Kompressormotors 15 .eingeschaltet.
Bei der Ausführungsform nach :den Fig. 4 und 5 wird an ,Stelle des luftgekühlten: Kon- densatortg ein wassergekühlter verwendet.
Diese Ausführungsform besitzt einen Doppelrehrkondensator, bei dem das Kühl- mittel im innern Rohr zirkuliert und durch Wasser verflüssigt wird, das durch den Kühlwassermantel, d. h.
durch das äussere Rohr fliesst. Bei .dieser Ausführungsform ,der Einrichtung saugt,der NiederdTuckventi- lator 1'1a keine atmosphärische Aussenluft in das Gehäuse 10, sondern er bewirkt eine Raumluftzirkulation in geschlossenem Kreis lauf über den Kompressor, dessen Antriebs motor und,
den Kondensator. Auf diese Weise wird die durch .den Kompressor und dessen Antriebsmotor erzeugte Wärme auf ,das Wasser übertragen.
Hinsichtlich der Zuführung von Frisch- luft zu dem von -der Einrichtung bedienten Raum, dem Ansaugen von Luft aus diesem Raum durch den Ventilator 28 und die oben beschriebenen Düsen, .der Abgabe von kon ditionierter Luft an den .genannten Raum und der Kühlung der diesen Raum zugeführ ten Luft,
ist die Arbeitsweise beider Aus- führungsformen identisch. Bei dem Ausfüh rungsbeispiel ,gemäss den Fig. 4 und 5 wird dagegen, wie schon erwähnt, keine Aussen luft für Kondensationszwecke in die Ein richtung gesaugt.
Infolgedessen ist der Frischluftstutzen 19a, der dem Kanal 215 und dem Ventilator 28 Frischluft zuführt, wesentlich .kleiner im Querschnitt als der Stutzen 19 der Fig. 1 bis 3. In der Einrich tung nach Fig. 4 und 5 wird das Kühlmittel in einem Doppelrohrkondensator 51 verflüs sigt.
In diesem Kondensator zirkuliert das Kühlmittel im innern Rohr und Wasser fliesst durch das einen Mantel für das innere Rohr bildende äussere Rohr.
Dieses Wasser wird dem Kondensator 51 durch,die Leitung 52 zugeführt; es tritt bei 53 am obern Teil des Kondeneators in den das Kühlmittelrohr umgebenden Mantel ein. Gasförmiges Kühl- mittel wird bei 53a dem untern Ende des Kondensators, zugeführt und zirkuliert im Gegenstrom zum Wasser in dem ihn umge benden Mantel.
Das verflüssigte Kühlmittel gelangt aus dem Kondensator 51 durch die Leitung 54 in den Behälter 318 und das den Kondensator verlassende Wasser tritt aus dem Wassermantel durch ,die Leitung 55 aus.
Der durch den Kondensator fliessende Was-sers@trom wird durch ein Ventil 5-6 ge regelt, und zwar entsprechend den Druck- änderangen im Behälter 38, die auf das Ven til durch ,die Überwachungsleitung 56a über- tragen werden.
Durch die Kühlschlangen .der Einrichtung niedergeschlagene Feuchtigkeit wird durch die Leitung 5 7 aus .der Einrich tung zu beliebiger Verwendung abgeführt.
Der durch den Motor 15 angetriebene Venti lator 17a bewirkt eine Zirkulation von Luft in geschlossenem Kreislauf innerhalb des Gehäuses 10, wobei die Luft über den Kom pressor 14, den Motor 15 und den Konden sator 51 hinwegstreicht. Die vom Kompres sor und dem Motor abgegebene Wärme wird dabei vom Kondensatorwasser aufgenommen..
Gewünschtenfalls kann die Einrichtung auch mit Heizschlangen, die durch irgend eine Wärmequelle, z. B. elektrisch, geheizt werden, versehen sein, so dass sie das ganze Jahr hindurch für Luftkonditionierung ver wendbar ist. Die genannten Heizschlangen sind dabei vorzugsweise so angeordnet, dass sie nur die durch das Gitter 11 angesaugte Sekundärluft erhitzen.
Es kann aber auch die vom Ventilator 28 kommende Primärluft erhitzt werden. Im. Winter hat eine Einrich- tungder beschriebenen Art den Vorteil,
dass bei nicht in Betrieb befindlicher Einrichtung kalte Aussenluft nicht in den von der Ein- richtung zu bedienenden Raum einströmen kann, da solche Luft,durch die kleinen, Off nungen der Düsen 32 hindurchströmen müsste.
Die beschriebene Einrichtung bildet ein geschlossenes Ganzes und kann in verhältnis- mässig kurzer Zeit und mit wenig Arbeits aufwand an den gewünschten Platz gebracht werden.
Das kann in der Weise geschehen, dass man das- Gehäuse mit seiner Rückwand gegen ein offenes Fenster stellt und dann die Einrichtung an eine Quelle elektrischer Energie anschaltet.
Die Einrichtung kann leicht und ohne grossen Arbeitsaufwand von einer Räumlichkeit in eine andere .gebracht werden, ohne dass dadurch dem Eigentümer nennenswerte zusätzliche Ausgaben erwach sen. Die Einrichtung kann mit Laufrollen versehen: sein, so dass sie leicht von einem Ort an einen andern bewegt werden kann.
Diese leichte Beweglichkeit macht die Ein- richtung besonders vorteilhaft für den Be- trieb auf Bestellung, I h. an solchen Orten, wie z. B. Hotels, wo für Durchreisende zu sorgen ist oder den Wünschen von Mietern, die nur kurze Zeit bleiben, entsprochen wer den mussr.
Die beschriebene Verdampfung von Kon denswasser erhöht nicht nur die Beweglich keit der Einrichtung, sondern auch deren Wirkungsgrad durch die mittels dieser Ver- dampfung bewirkte Unterkühlung des ver flüssigten Kühlmittels.