DE1912613B2 - DEVICE FOR THE INDEPENDENT REGULATION OF THE FAN FOR THE FORCED VENTILATION OF HEAT EXCHANGERS - Google Patents

DEVICE FOR THE INDEPENDENT REGULATION OF THE FAN FOR THE FORCED VENTILATION OF HEAT EXCHANGERS

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DE1912613B2 DE19691912613 DE1912613A DE1912613B2 DE 1912613 B2 DE1912613 B2 DE 1912613B2 DE 19691912613 DE19691912613 DE 19691912613 DE 1912613 A DE1912613 A DE 1912613A DE 1912613 B2 DE1912613 B2 DE 1912613B2
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    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/027Condenser control arrangements
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P5/00Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
    • H02P5/68Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors controlling two or more dc dynamo-electric motors

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung von Gebläsen zur zwangsläufigen Belüftung von Wärmetauschern, insbesondere zur Belüftung von Kondensatoren einer in ein^m Fahrzeug eingebauten Kälteanlage.The invention relates to a device for automatic Control of fans for the forced ventilation of heat exchangers, in particular for Ventilation of condensers one in a ^ m vehicle built-in refrigeration system.

Die Gebläsemotoren von Wärmetauschern müssen. zur Deckung des Wärmeanfailes bei kritischen Fahrzuständen, besonders stark ausgelegt sein. Bei bekannten Vorrichtungen wurden die Kondensatorgebläse stets mit voller Leistung betrieben, sobald das Verdampfergebläse läuft. Dies bedingte einoi erheblichen Kraftbedarf aus dem Stromversorgungsnetz eines mit einer derartigen Kälteanlage ausgestatteten Kraftfahrzeugs. Andererseits wird jedoch die volle Gebläseleistung keineswegs ständig benötigt.The fan motors of heat exchangers must. to cover the heat demand in critical driving conditions, be designed to be particularly strong. In known devices, the condenser fans have always been operated at full power as soon as the evaporator fan is running. This required a considerable amount of force from the power supply network of a motor vehicle equipped with such a refrigeration system. On the other hand, however, the full blower power is by no means required all the time.

Bei einer bekannten Schaltvorrichtung für eine Kühlanlage sind nebeneinander zwei Gebläsemotoren mit Lüfter angeordnet, wobei eine Anpassung der Ventilatorleistungen an die erforderliche Kondensator-Kühlleistung dadurch erfolgt, daß bei geringem Kühlbedarf einer der beiden Lüfter abgeschaltet wird. Es ergibt sich durch dieses Abschälen eines Gebläses halbe Luftleistung bei halber elektrischer Leistungsaufnahme. Die Lebensdauer der Gebläsemotoren wird dabei nicht erhöht.In a known switching device for a cooling system, two fan motors are side by side arranged with a fan, with an adaptation of the fan output to the required condenser cooling output takes place in that one of the two fans is switched off when there is little cooling demand. It results from this peeling of a fan half the air output with half the electrical power consumption. The life of the blower motors will not increased.

Bei einer bekannten Air conditioning Anlage für Fahrzeuge werden Sondermotoren verwendet, die derart ausgebildet und geschaltet sind, daß ihre Leistungsaufnahme bei zunehmendem Fahrtwind abnimmt Diese Vorrichtung ist technisch sehr aufwendig.In a known air conditioning system for vehicles, special motors are used that are designed and connected in such a way that their power consumption decreases with increasing airflow This device is technically very complex.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erläuterten Art derart auszubilden, daß die Gebläseleistung selbsttätig an die erforderliche Wärmeübertragungsleistung mit geringem technischen Aufwand anpaßbar ist, wobei eine längere Lebensdauer der Gebläsemotoren ή5 angestrebt wird.In contrast, the invention is based on the object of designing a device of the type explained at the outset in such a way that the fan power can be automatically adapted to the required heat transfer capacity with little technical effort, with a longer service life of the fan motors ή 5 being sought.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen durch einen temperaturabhängig gesteuerten Umschalter gelöst, der in der Stromversorgung der Gebläsemotoren angeordnet ist. ,:ur Umschaltung der Gebläsemotoren von Reihen- ind Parallelschaltung nach Überschreiten einer wählbaren Temperatur.According to the invention, this object is essentially controlled by a temperature-dependent Solved changeover switch, which is arranged in the power supply of the fan motors. ,: ur switching the Fan motors connected in series and in parallel after a selectable temperature has been exceeded.

Dadurch «ird erreicht, daß die im Fahrzeug angeordneten Kondensatoren eine Kälteanlage die für den Normalbetrieb ausreichende Kühlung durch die Gebläse erhalten, jedoch bei einer in einem ungünstigen Betriebsfall auftretenden extremen Belastung der Kondensatoren sofort und selbstiätig geregelt eine Mehrleistung der Wärmeübertragungskapazität zur Verfugung steht. Dadurch ergibt sich weiter der Vorteil einer Einsparung elektrischer Leistung der Gebläsemotoren von Wärmeaustauschern, im Normalbetriebsfall und damit eine Entlastung der fahrzeugabhängigen Stromversorgung.This means that the condensers arranged in the vehicle create a refrigeration system for the normal operation get sufficient cooling by the fan, but with one in an unfavorable In the event of an extreme load on the capacitors, it is immediately and automatically regulated More power of the heat transfer capacity is available. This further results in the advantage a saving of electrical power of the fan motors of heat exchangers, in normal operation and thus a relief of the vehicle-dependent power supply.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist ein temperaturabhängiger Schalter zur Einschaltung der Gebläsemotoren bei Erreichen oder Überschreiten einer Grenztemperatur vorgesehen.According to a further feature of the invention is a temperature-dependent switch for switching on the Fan motors are provided when a limit temperature is reached or exceeded.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Umschalter am Flüssigkeitsbehälter montiert, insbesondere eingeschraubt ist.It is particularly useful if the changeover switch is mounted, in particular screwed, on the liquid container is.

Durch die Erfindung wird die halbe Ventilatorleistung (Luftleistung) bei halber Gebläsedrehzahl und nur ein Vienel der elektrischen Leistungsaufnahme erzielt, wodurch sich auch eine längere Lebensdauer der Gebläsemotoren sow ie eine Entlastung der Schalter und Schaltkontakte ergibt. Die Erfindung ist insbesondere auch bei Wärmetauschern anwendbar, die nicht von einem Fahrtwind beaufschlagt sind. Die Erfindung läßt steh ferner auf drei oder mehr Gebläse erweitern, so daß sich weitere verlustlose Abstufungsmöglichkeiten ergeben. With the invention, half the fan power is achieved (Air output) achieved at half the fan speed and only one Vienel of the electrical power consumption, This also results in a longer service life for the fan motors as well as a reduction in the load on the switches and Switching contacts results. The invention is particularly applicable to heat exchangers that are not of are subjected to a head wind. The invention can also be extended to three or more fans, so that further lossless gradation possibilities arise.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert, die schematisch einen Wirkschaitplan einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt.The invention is explained in more detail with reference to the drawing, which schematically shows an action plan of a shows device according to the invention.

Die erfindungsgemäße Anordnung bzw. Vorrichtung ist über ein Anlasserrelais 1 und eine Sicherung 2 mit dem Fahrzeugnetz verbunden.The arrangement or device according to the invention is provided with a starter relay 1 and a fuse 2 connected to the vehicle network.

Das Anlasserrelais 1 ist so geschaltet, daß es bei Betätigung des Anlassers öffnet.The starter relay 1 is switched so that it opens when the starter is actuated.

Über einen Dreistufenschalter 3 erfolgt das Einschalten des Verdampfergebläses 4. Gleichzeitig bekommt ein eingebauter Regelthermostat 5 am Verdampfer Strom. Wird Kälteleistung benötigt, dann schaltet der Regelthermostat 5 ein und damit wird die Verbindung der Masse 6 zugeschaltet.The evaporator fan 4 is switched on via a three-position switch 3 a built-in control thermostat 5 on the evaporator power. If cooling capacity is required, the switches Control thermostat 5 on and thus the connection to ground 6 is switched on.

Dem (nicht dargestellten) Kondensator bzw. den Kondensatoren ist (sind) Kondensatorgebläse 8 und 9 zugeordnet. Die Kondensatorgebläsemotoren 8 und 9 sind parallel zu der Elektromagnetkupplung 7 geschaltet. In der Zuleitung zum Gebläsemotor 8 ist ein temperaturabhängiger Einschalter 10 vorgesehen, der bei ca. 5O0C Kondensatortemperatur schließt. Über den Umschalter 12, beispielsweise in Form eines Relais mit zwei Wechselkontakten, erhält auch der zweite Kondensatorgebläsemotor 9 Strom. In der gezeichneten, stromlosen Stellung des Umschalters 12 mit zwei Wechselkontakten wird dem Kondensatorgebläsemotor 8 der Kondensatorgebläsemotor 9 in Reihe geschaltet. Dadurch laufen beide Gebläsemotoren mit halber Netzspannung und einem Viertel der Leistungsaufnahme der Netzspannung. The condenser fan (s) 8 and 9 is (are) assigned to the condenser or condensers (not shown). The condenser fan motors 8 and 9 are connected in parallel to the electromagnetic clutch 7. In the supply line to the fan motor 8 is a temperature-dependent power switch 10 is provided which includes condenser temperature at about 5O 0 C. The second capacitor fan motor 9 also receives current via the changeover switch 12, for example in the form of a relay with two changeover contacts. In the de-energized position of the changeover switch 12 with two changeover contacts, the capacitor fan motor 9 is connected in series with the capacitor fan motor 8. As a result, both fan motors run with half the mains voltage and a quarter of the power consumption of the mains voltage.

Beide Kondensatorgebläsemotoren laufen dann mit 6 V Betriebsspannung, wobei die Leistung ungefähr Il W je Motor, bei einem ausgeführten Ausführungsbeispiei, beträgt.Both capacitor fan motors then run with 6 V operating voltage, the power being approximately Il W per motor, with an executed example, amounts to.

Die dadurch erreichte Belüftung an beiden Kondensatoren reicht aus, zur Abführung der anfallenden Kondensationswärme, gemittelt über den Führbereich bis ca. 35°C AuBenlufttemperaturen. Bei Fahrgeschwindigkeiten ab ca. 60 km/h noch weiter.The ventilation achieved in this way on both condensers is sufficient to discharge the accruing Heat of condensation, averaged over the guide range up to approx. 35 ° C outside air temperatures. At driving speeds from approx. 60 km / h even further.

Steigt die Kondensationstemperatur infolge höherer Außenlufuempcraturen oder hoher Kompressorleistung bei niedrigen Fahrgeschwi:tdigkciten oder im Stand über +6O0C an, wobei ein Abfall der Kälteleistung eintreten würde, öffnet ein temperaturabhängiger Umschalter 11 und der Umschalter 12 wird an gezogen.If the condensation temperature rises as a result of higher outside air temperatures or high compressor power at low driving speeds or when the vehicle is stationary, it rises above + 6O 0 C, which would result in a drop in the cooling power, a temperature-dependent switch 11 opens and the switch 12 is pulled.

Dadurch läuft der Kondensatorgebläsen' citor 8, der jetzt direkt an Masse liegt, mit Netzspannung. Gleichzeitig erhält der Kondensatorgebläsemotor 9 ebenfalls Netzspannung direkt von der Stromzuführung zur Anlage, so daß der Gebiäseschalter nicht überlastet wird.This runs the condenser fan 'citor 8, the is now directly connected to ground, with mains voltage. At the same time, the condenser fan motor 9 receives also mains voltage directly from the power supply to the system, so that the fan switch is not overloaded will.

Die beiden Kondensatorgebläsemotoren 8 und 9 sind bei dieser Schaltung parallel geschaltet und, bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel, mit zwölf Volt betneben, so daß sich eine Leistung von ca. 45 W je Motor ergibtThe two capacitor fan motors 8 and 9 are connected in parallel in this circuit and, in the described embodiment, operated with twelve volts, so that a power of about 45 W each Engine results

Ein temperaturabhängiger Übertemperaiurschafter !4 schaltet bei ca. 700C Kondensationstemperatur die Elektromagnetkupplung 7 ab, um eine Überlastung des Kältekompressors, der E'ektromagnetkupplung oder des Keilriemenantriebs des Fahrzeugs zu vermeiden. Sind die Störungen oder äußeren Einflüsse, die eine Überbelasiung herbeiführen können, vorübergehender Art, so schaltet der Übertemperaturschaiter !4 die Anlage selbsttätig wieder ein. Die Wärmeabfuhr an den beiden Kondensatoren wird während der Abschaltperiode des Übertemperaturschalters 14 nicht unterbrochen, da bei der erfindungsgemäßen Schaltung die beiden Kondensatorgebläsemotoren 8, 9 unabhängig von dem Übertemperaturschaiter 14 bzw. der Elektromagnetkupplung 7 sind. Der temperaturabhängige Einschalter {0 ist insbesondere auch dann zweckmäßig, wenn die Kälteanlage zum Entfeuchten des Fahrzeuginnenraumes bei niedriger· Außenlufttemperatuten betrieben wjrd-A temperature-dependent Übertemperaiurschafter! 4 turns at about 70 0 C condensation temperature from the electromagnetic clutch 7 to overload of the refrigerant compressor, the E'ektromagnetkupplung or V-belt drive to avoid the vehicle. If the malfunctions or external influences that can cause overexposure are of a temporary nature, the overtemperature switch! 4 automatically switches the system on again. The heat dissipation at the two capacitors is not interrupted during the shutdown period of the overtemperature switch 14, since in the circuit according to the invention the two condenser fan motors 8, 9 are independent of the overtemperature switch 14 or the electromagnetic clutch 7. The temperature-dependent switch {0 is particularly useful when the refrigeration system for dehumidifying the vehicle interior is operated at low outside air temperatures.

Es wird nämlich erst bei Erreichen einer Kondensationstemperatur von ca. 50°C die Stromzufuhr zu den beiden Kondensatorgebläsemotoren 8 und 9 in Hintereinanderschaltung hergestellt.The power is only supplied to the when a condensation temperature of approx. 50 ° C is reached two condenser fan motors 8 and 9 made in series.

Die temperaturabhängigen Schalter 10, 11 und 14 können zweckmäßigerweise als einfache Schnappscheibenthermostate ausgebildet sein, die an der Außenfläche des Flüssigkeitsbehälters wärmeleitend angeordnet oder in diese Außenwand eingeschraubt sind. Anstelle des temperaturabhängigen Schalters 14 kann, wie in der Zeichnung dargestellt, ein in der Kondensatleitung zwischen Kondensatoren und Flüssigkeitsbehälter angeordneter Pressostat 13 verwendet werden.The temperature-dependent switches 10, 11 and 14 can usefully be used as simple snap-disk thermostats be formed, which are arranged in a thermally conductive manner on the outer surface of the liquid container or are screwed into this outer wall. Instead of the temperature-dependent switch 14, as in Drawing shown, a arranged in the condensate line between the condensers and the liquid container Pressostat 13 can be used.

Die erfindungsgemäße Anordnung und Umschaltbarkeit von zwei Gebläsemotoren zu einem oder mehreren Wärmetauschern ergibt bei geringer elektrischer Leistungsaufnahme eine wirksame Kühlung der entsprechenden Wärmetauscher bei Normalbetrieb und schaltet selbsttätig die Gebläsemotoren um, um die erforderliche Mehrleistung der Wärmeüberlragungskapazität bei besonderen Betriebszuständen zur Verfügungzustellen. The inventive arrangement and switchability of two fan motors to one or more heat exchangers results in effective cooling of the corresponding heat exchangers with low electrical power consumption during normal operation and automatically switches the fan motors to provide the required additional output of the heat transfer capacity in special operating conditions.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung von Gebläsen zur zwangsläufigen Belüftung von Warmetauschern, insbesondere zur Belüftung von Kondensatoren einer in einem Fahrzeug eingebauten Kälteanlage, unter Verwendung von vorzugsweise zwei Wärmetauschern mit je einem Gebläse, gekennzeichnet durch einen temperaturabhängig gesteuerten Umschalter (II) in der Stromversorgung der Gebläsemotoren (8,9), zur Umschaltung der Gebläsemotoren (8, 9) von Reihen- in Parallelschaltung nach Überschreiten einer wählbaren Temperatur.1. Device for the automatic control of fans for the forced ventilation of heat exchangers, in particular for the ventilation of condensers built into a vehicle Refrigeration system, preferably using two heat exchangers with one fan each, characterized by a temperature dependent controlled changeover switch (II) in the power supply the fan motors (8,9), for switching the fan motors (8, 9) from series in Parallel connection after a selectable temperature has been exceeded. 2. Verrichtung nach Anspruch J, gekennzeichnet durch einen temperaturabhängigen Schalter zum Einschalten der Gebläsemotoren (8.9) bei Erreichen oder Überschreiten einer Greo/ternperatur.2. Performing according to claim J, characterized by means of a temperature-dependent switch to switch on the fan motors (8.9) when it is reached or exceeding a normal temperature. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter (Ii) am Flüssigkeitsbehälter montiert ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the changeover switch (Ii) on Liquid container is mounted. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, gekennzeichnet durch ein vom Umschalter (11) betätigtes Relais (12) mit zwei Wechselkontakten.4. Apparatus according to claim 1 or the following, characterized by one of the switch (11) actuated relay (12) with two changeover contacts.
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