DE10057006C1

DE10057006C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben von Klima- und Kälteanlagen

Info

Publication number: DE10057006C1
Application number: DE10057006A
Authority: DE
Inventors: Friedhelm Meyer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-11-17
Filing date: 2000-11-17
Publication date: 2002-05-23
Anticipated expiration: 2020-11-18

Abstract

Zur Vermeidung der Vereisung eines Kühlers in Klima- und Kühlanlagen wird der durch den Kühler geleitete Luftstrom derart ionisiert, daß er die gleiche Ladung wie der Kühler selbst annimmt, so daß aufgrund von gleichnamiger Ladung zwischen Kühl- und Luftstrom sich keine Feuchtigkeit auf dem Kühler niederschlägt und dem Luftstrom keine Feuchtigkeit entzogen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben von Klima- und Kälteanlagen, bei der das Vereisen eines Kühlers vermieden wird.

Beim Betrieb einer Kälteanlage kondensiert die in der zu kühlenden Raumluft vorhandene Feuchtigkeit durch Taupunktunterschreitung auf der Oberfläche des im Verdampfer angeord neten Kühlers, wodurch auf der Oberfläche des Kühlers Tauwasser ausgeschieden wird und bei Kühlertemperaturen unterhalb des Gefrierpunktes sich auf der Kühleroberfläche Eis bil det. Durch zunehmende Eisbildung auf der Kühleroberfläche wird der Wirkungsgrad des Kühlers beeinträchtigt. Es ist bekannt, den Kühler mit einer Abtauvorrichtung auszurüsten., um bei einem gewissen Grad der Vereisung der Kühleroberfläche das Eis durch Erwärmen der Oberfläche des Kühlers abzutauen. Hierbei wird das Kälteaggregat abgeschaltet und die Abtauheizung eingeschaltet, bis eine vorgegebene Abtauendtemperatur an der Kühleroberflä che mittels eines Temperatursensors festgestellt wird. Hierauf wird nach Abschalten der Ab tauheizung das Kälteaggregat wieder eingeschaltet, um die zu kühlende Raumluft auf einem vorgegebenen Sollwert zu halten.

Beim Betrieb einer Klima- oder Kälteanlage wird die zu kühlenden Raumluft durch Tau punktunterschreitung an der Oberfläche des Kühlers entfeuchtet. Durch zunehmende Ent feuchtung trocknet die Raumluft immer weiter aus. Es ist bekannt die Raumluft bei Unter schreiten einer bestimmten, relativen Luftfeuchtigkeit durch Raumluftbefeuchtungsanlagen zu befeuchten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art so auszubilden, dass eine Vereisung des Kühlers verhindert und eine Be triebsunterbrechung der Kälteanlage vermieden wird.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 2 gelöst. Wesentlich dabei ist, dass die den Kühler durchströmende, zu kühlende Raumluft vor Eintritt in den Kühler derart ionisiert wird, dass die in der zu kühlenden Raumluft enthaltene Feuchtigkeit aufgrund einer elektri schen Ladung gleich der der Kühleroberfläche sich nicht auf der Oberfläche des Kühlers nie derschlägt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrie ben.

Die Erfindung wird beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 in einer schematischen Schnittansicht einen Verdampfer mit Kühler,

Fig. 2 eine Ansicht einer Ionisiereinrichtung, und

Fig. 3 eine andere Ausführungsform einer Ionisiereinrichtung.

In Fig. 1 ist mit 1 ein in einem durch gestrichelte Linien angedeuteten Kühlraum angeordneter Verdampfer einer Kälteanlage bezeichnet, in dessen Gehäuse 9 im Bereich des Luftausritts ein Ventilator 2 angeordnet ist, der die umgebende Raumluft durch einen Einlass 3 ansaugt, wobei die durch den Verdampfer 1 strömende Luft einen durch eine Verrohrung und Lamel len an der Verrohrung ausgebildeten Kühler 4 überstreicht bzw. durchströmt, der von einem Kälteträger eines nicht dargestellten Kältekreislaufs durchströmt wird, wobei mit 14 die Zu leitung zum Kühler 4 und mit 15 die Rücklaufleitung für den Kälteträger bezeichnet ist.

Um ein Vereisen des Kühlers 4 durch auf der Kühleroberfläche kondensierende Luftfeuchtig keit zu vermeiden, wird die in den Verdampfer 1 eintretende Luft derart ionisiert, dass sich die im Luftstrom enthaltene Feuchtigkeit nicht auf dem auf gleichem Potential gehaltenen Kühler 4 niederschlägt.

Zur Ionisierung des Luftstroms wird dieser durch eine Ionisiereinrichtung 5 aus elektrisch leitendem Material wie Metall geleitet, die am Einlass 3 im Gehäuse 9 angeordnet ist und an der eine vorgegebene Spannung anliegt. Beispielsweise kann der Kühler 4 von einer Span nungsquelle 7 mit einem negativen Potential beaufschlagt und das gleiche oder ein höheres Potential an der schematisch wiedergegebenen Ionisiereinrichtung 5 angelegt werden, so dass die Bestandteile der durch die Ionisiereinrichtung 5 strömenden Luft eine negative Ladung aufnehmen, die einen Niederschlag von in der Luft enthaltener Feuchtigkeit auf der Kühler oberfläche aufgrund der Abstoßwirkung durch gleichnamige Ladung verhindert.

Um die Ionisiereinrichtung 5 und den Kühler 4 elektrostatisch aufzuladen, wird der Minuspol der Spannungsquelle 7 elektrisch mit der Ionisiereinrichtung 5 und dem Kühler 4 verbunden, während der Pluspol z. B. über ein Strombegrenzungsgerät (als Drossel 16 dargestellt) geerdet ist. Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 ist auch das Gehäuse 9 an den Minuspol ange schlossen.

Die Drossel 16 wird vorzugsweise zur Begrenzung der Stromaufnahme eingesetzt, damit ein elektrischer Kurzschluss bei hoher Luftfeuchtigkeit vermieden wird.

Mit 11 ist ein elektrisch isolierender Anschlussstutzen zwischen Ventilator 2 und Gehäuse 9 bezeichnet, das über elektrische Isolatoren 10 im Kühlraum beispielsweise aufgehängt ist. 6 und 8 sind elektrische Isolatoren beispielsweise in der Form von nicht leitenden Rohrab schnitten in der Zuleitung 14 und der Rücklaufleitung 15.

Bei einer praktischen Ausführungsform wird beispielsweise von einem Gleichstromnetzgerät als Spannungsquelle 7 eine Spannung von 6000 Volt bei geringer Stromstärke erzeugt und diese an die Ionisiereinrichtung 5 angelegt, wobei Luft durch den Ventilator 2 angesaugt und an der Ionisiereinrichtung 5 ionisiert wird. Am Kühler 4 wird hierbei die gleiche Ladung an gelegt. Durch die Kühlung mittels des Kühlers 4 wird der Luft keine Feuchtigkeit entzogen, weil sich am Kühler 4 aufgrund der Ionisierung des Luftstroms keine Feuchtigkeit nieder schlägt.

Dadurch, dass der Kühlluft keine Feuchtigkeit entzogen wird, trocknet auch das von der Kühlluft gekühlte Gut nicht aus. Zusätzlich wird die Energie für die nicht mehr notwendigen Abtauungen eingespart. In klimatisierten Räumen kann weitgehend auf zusätzliche Befeuch tungseinrichtungen verzichtet werden, wodurch wiederum ein erhebliches Energiepotenzial eingespart wird.

Die Ionisiereinrichtung 5 kann in Form eines Gitters aus Metalldrähten oder -stäben ausge bildet sein.

Fig. 2 zeigt schematisch eine Ionisiereinrichtung 5, bei der in einem Rahmen quer zur Strö mungsrichtung der Luft gespannte Metalldrähte 12 vorgesehen sind, die jeweils mit dem Minuspol der Spannungsquelle 7 verbunden sind. Diese Ionisierungsdrähte 12 bestehen vor zugsweise aus Wolframdrähten.

Nach einer weiteren Ausgestaltung kann die in den Kühler 4 eintretende Kühlluft mit Keimen geimpft werden, die eine Ionisierung bzw. Aufladung mit einem gegenüber dem Kühler 4 gleichnamigen Potential begünstigen.

Es können auch zusätzliche Gitter bzw. Ionisiereinrichtungen 5 zur Ionisierung der Kühlluft im Luftstrom vorgesehen werden.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform einer Ionisiereinrichtung 5, wobei über den Quer schnitt des Luftstroms verteilt Elektroden 13 mit spitz zulaufenden, gegen den Luftstrom ge richteten Enden angeordnet sind, die jeweils mit dem Minuspol der Spannungsquelle 7 ver bunden sind. Durch diese Elektroden 13 wird über den Querschnitt des Luftstroms am Einlass 3 ein elektrisches Feld aufgebaut, wie dies in Fig. 3 durch Linien angedeutet ist, so daß die die Ionisiereinrichtung 5 durchströmende Luft ionisiert bzw. mit einer elektrischen Ladung verse hen wird, die das gleichnamige Potential wie der Kühler 4 hat.

Es können auch durch unterschiedliche und voneinander getrennte Schaltungseinrichtungen gleichnamige Ladungen am Kühler 4 einerseits und an der Ionisiereinrichtung 5 andererseits angelegt werden, wobei die Ladungen auch eine unterschiedliche Höhe haben können.

Claims

1. Verfahren zum Betreiben einer Klima- oder Kälteanlage mit einem Kühler (4), wobei die zu kühlende Luft über die Oberfläche des Kühlers (4) streicht und vor Erreichen des Kühlers (4) derart ionisiert wird, daß sich die im Luftstrom enthaltene Feuchtigkeit nicht auf der Oberfläche des Kühlers (4) niederschlägt, der auf einem gleichnamigen Potential wie die Bestandteile des ionisierten Luftstroms gehalten wird.

2. Vorrichtung zum Kühlen von Luft mit einem Kühler (4), über dessen Oberfläche zu kühlende Luft mittels eines Ventilators (2) geführt wird, wobei vor dem Kühler (4) ei ne von der Luft durchströmte Ionisiereinrichtung (5) angeordnet ist, an der die gleich namige elektrische Ladung anliegt wie an dem Kühler (4).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Ionisiereinrichtung (5) durch Metalldrähte (12) ausgebildet ist, die sich quer zum Luftstrom erstrecken.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Ionisiereinrichtung (5) über den Querschnitt des Luftstroms verteilt angeordnete Elektroden (13) aufweist, die ein elektrisches Feld quer zum Luftstrom aufbauen.