DE202006003919U1

DE202006003919U1 - Air conditioner for air conditioning has housing from compact, mobile housing with at least one external wall in which electrical and hydraulic connections are arranged

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Publication number: DE202006003919U1
Application number: DE202006003919U
Authority: DE
Original assignee: Hansa Ventilatoren und Maschinenbau Neumann GmbH and Co KG
Current assignee: Hansa Ventilatoren und Maschinenbau Neumann GmbH and Co KG
Priority date: 2006-03-07
Filing date: 2006-03-07
Publication date: 2006-06-08
Anticipated expiration: 2016-03-08

Abstract

The air conditioner has a housing (10) from a compact, mobile housing with at least one external wall in which electrical and hydraulic connections are arranged. The device contains at least one air circulation fan (3) for production of an air circulation current from the suction opening (21) to the inlet opening (22). A cold generating mechanism with an evaporator (41) is arranged in the circulating air current, which is arranged in a refrigerant cycle with a compressor (40) and coolant in the refrigerant condenser (42). The refrigerant condenser is connected for closed-circuit cooling by a pipeline system (55) for the coolant with a coolant supply connection and a coolant return flow connection.

Description

Die Erfindung betrifft ein Klimagerät zur Klimatisierung von Räumen mit elektrischen oder elektronischen Einrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to an air conditioner for air conditioning of rooms with electrical or electronic devices according to the preamble of claim 1.

Die Betriebssicherheit elektrischer oder elektronischer Einrichtungen wie Rechenzentren, Telekommunikationsanlagen, Einrichtungen der Informationstechnologie und dergleichen hängt in erheblichem Maße von einer ausreichenden Klimatisierung der Räume ab, in denen die elektrischen oder elektronischen Einrichtungen mit ihren Wärme abgebenden Bauteilen angeordnet sind, da die Bauteile der elektrischen oder elektronischen Einrichtungen nur in einem vorgegebenen Temperaturbereich und insbesondere nur bis zu einer maximalen Bauteiletemperatur betrieben werden dürfen. Um eine zuverlässige und unterbrechungsfreie Abfuhr der von den Bauteilen der elektrischen oder elektronischen Einrichtungen abgegebenen Wärme zu gewährleisten, werden in den Räumen mit Wärme abgebenden elektrischen oder elektronischen Einrichtungen Klimageräte bzw. Klimaanlagen installiert, die die anfallenden Wärmelasten aufnehmen und aus den zu klimatisierenden Räumen abtransportieren.The Operational safety of electrical or electronic equipment such as data centers, telecommunications equipment, facilities of Information technology and the like depend to a considerable extent on one adequate air conditioning of the rooms where the electrical or electronic devices arranged with their heat-emitting components are because the components of electrical or electronic equipment only in a given temperature range and especially only may be operated up to a maximum component temperature. Around a reliable one and uninterrupted discharge of the components of the electrical or to ensure electronic delivery of heat emitted in the rooms Give off heat electrical or electronic equipment air conditioners or Installed air conditioning systems that absorb the heat loads incurred and off the rooms to be air conditioned carry away.

Da insbesondere bei kleinen Räumen oder Räumen, die nahezu vollständig mit Wärme abgebenden elektrischen oder elektronischen Einrichtungen ausgefüllt sind, die Raumtemperatur bei einem Ausfall eines Klimageräts sehr schnell unzulässige Werte errei chen kann, bei denen die Bauteile gefährdet sind oder die elektrische oder elektronische Einrichtung zum Selbstschutz abgeschaltet werden muss, was mit Betriebsunterbrechungen und erheblichen Kosten für den Anlagenbetreiber verbunden ist, ist eine unterbrechungsfreie Klimatisierung unabdingbar für einen sicheren Betrieb der elektrischen oder elektronischen Einrichtungen.There especially in small rooms or rooms, almost complete with heat donating electrical or electronic equipment are filled, the room temperature in case of failure of an air conditioner very quickly inadmissible Can reach values at which the components are at risk or the electrical or electronic device for self-protection are switched off must be what with business interruptions and significant costs for the plant operator is connected, uninterrupted air conditioning is essential for one safe operation of electrical or electronic equipment.

Um eine unterbrechungsfreie Klimatisierung derartiger Räume zu gewährleisten, wird die Raumklimatisierung redundant betrieben, indem mindestens ein weiteres Redundanz-Klimagerät installiert wird. Alternativ kann ein Redundanz-Klimagerät entsprechend der DE 43 43 611 A1 vorgesehen werden, das einen Notbetrieb auch bei einem Ausfall eines speisenden Wechsel- oder Drehstromnetzes ermöglicht und sich durch seine kompakten Abmessungen und damit auch für kleine Räume und auch an entfernten Orten, die nicht ständig von Bedienungspersonal besetzt sind, eignet. Die Anordnung zusätzlicher, fest installierter Klimageräte als Redundanz-Klimageräte in den zu klimatisierenden Räumen einer größeren IT- oder Rechenanlage ist jedoch mit erheblichen Kosten verbunden und in vielen Fällen wegen des nicht oder nur eingeschränkt vorhandenen Platzes nicht durchführbar.In order to ensure uninterrupted air conditioning of such rooms, the room air conditioning is operated redundantly by installing at least one additional redundancy air conditioning unit. Alternatively, a redundancy air conditioner according to the DE 43 43 611 A1 be provided that allows emergency operation even in the event of a failure of a dining AC or three-phase network and by its compact size and thus for small spaces and also at remote locations that are not constantly occupied by operating personnel, is suitable. However, the arrangement of additional fixed air conditioners as a redundancy air conditioning units in the rooms to be air-conditioned of a larger IT or computer system is associated with considerable costs and in many cases not feasible because of the limited or no available space.

Die zur Klimatisierung von Räumen mit elektrischen oder elektronischen Einrichtungen erforderliche Leistung der Klimageräte hängt neben der anfallenden Wärmelast der von den Bauteilen der elektrischen oder elektronischen Einrichtungen abgegebenen Wärme von dem Umgebungsklima, insbesondere von den Außenlufttemperaturen ab. Da die Klimatisierung von Räumen mit elektrischen oder elektronischen Einrichtungen zum Erhalt der Betriebssicherheit aber auch bei sehr hohen Außentemperaturen gewährleistet sein muss, ist die Bereitstellung entsprechend leistungsstarker Klimageräte auch dann erforderlich, wenn – wie im gemäßigten Klimazonen – hohe Außenlufttemperaturen nur an wenigen Tagen eines Jahres erreicht werden.The for air conditioning of rooms Power required with electrical or electronic equipment the air conditioners hangs beside the resulting heat load that of the components of the electrical or electronic devices released heat from the ambient climate, in particular from the outside air temperatures. There the air conditioning of rooms with electrical or electronic facilities to receive the Operational safety but also guaranteed at very high outside temperatures must be, the deployment is correspondingly powerful air conditioners also necessary if - like in temperate climates - high outside air temperatures can be achieved only on a few days of a year.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, die Klimatisierung von Räumen mit Wärme abgebenden elektrischen oder elektronischen Einrichtungen bei einem Ausfall oder einer Funktionseinschränkung der in den Räumen installierten Klimaanlagen oder bei einem Auftreten extremer Bedingungen des Umgebungsklimas zu gewährleisten.Of the The present invention is based on the task, the Air conditioning of rooms with heat donating electrical or electronic equipment at one Failure or a functional restriction of the installed in the rooms Air conditioners or in the occurrence of extreme conditions of the ambient climate to ensure.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Klimagerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These Task is achieved by an air conditioner solved with the features of claim 1.

Das erfindungsgemäße Klimagerät zur Klimatisierung von Räumen mit elektrischen oder elektronischen Einrichtungen weist ein kompaktes, mobiles Gerätegehäuse mit an mindestens einer Außenwand angeordneten elektrischen und hydraulischen Anschlüssen, mit einer Ansaugöffnung zum Ansaugen von Luft aus dem zu klimatisierenden Raum und mit einer Zuluftöffnung zur Abgabe von Luft an den zu klimatisierenden Raum auf und enthält mindestens einen Umluftventilator zur Erzeugung einer Umluftströmung von der Ansaugöffnung zur Zuluftöffnung und eine Kühleinrichtung mit einem in der Umluftströmung angeordneten Verdampfer, der in einem Kältemittelkreislauf mit einem Verdichter und einem Kühlflüssigkeits-Kältemittelkondensator angeordnet ist, der zur Rückkühlung über eine Kühlflüssigkeits-Vorlaufleitung und eine Kühlflüssigkeits-Rücklaufleitung mit einem Kühlflüssigkeits-Vorlaufanschluss und einem Kühlflüssigkeits-Rücklaufanschluss verbunden ist.The Air conditioning unit according to the invention for air conditioning of spaces with electrical or electronic equipment has a compact, mobile device housing with on at least one outer wall arranged electrical and hydraulic connections, with a suction port for sucking air from the room to be conditioned and with a air intake opening for the delivery of air to the room to be conditioned and contains at least a circulating air fan for generating a circulating air flow of the suction opening for supply air opening and a cooling device with one in the circulating air flow arranged evaporator, which in a refrigerant circuit with a Compressor and a coolant refrigerant condenser is arranged, which for cooling over a Coolant flow line and a coolant return line with a coolant supply connection and a coolant return port connected is.

Die erfindungsgemäße Lösung stellt somit ein als Umluft-Klimagerät konzipiertes Klimagerät bereit, das sämtliche zur Luftstromerzeugung und Luftbehandlung erforderlichen Aggregate in einem kompakten Gerätegehäuse sowie die für seinen Betrieb erforderlichen elektrischen und hydraulischen Anschlüsse an seiner Außenseite zur Verfügung stellt und das nicht fest installiert, sondern für einen mobil Transport in der Nähe von Räumen mit Wärme abgebenden elektrischen oder elektronischen Einrichtungen bereitgehalten und im Bedarfsfall in einem zu klimatisierenden Räumen aufgestellt und nach Herstellung der elektrischen, hydraulischen und gegebenenfalls elektronischen Anschlüsse in Betrieb genommen werden kann.The inventive solution provides thus as a circulating air conditioner designed air conditioner ready, all that Aggregates required for air flow generation and treatment in a compact device housing as well the for its operation required electrical and hydraulic connections on its outside to disposal places and not permanently installed, but for a mobile transport in nearby of spaces with heat providing electrical or electronic equipment and, if necessary, placed in a room to be air-conditioned and after production of the electrical, hydraulic and optionally electronic connections can be put into operation.

Aufgrund des Klimatisierungskonzeptes zur Abfuhr der in den zu klimatisierenden Räumen anfallenden Wärmelasten durch eine Umluftkühlung mit Kühlflüssigkeits-Rückkühlung werden an den Installationsaufwand in den zu klimatisierenden Räumen nur geringe Anforderungen gestellt. Darüber hinaus kann die Leistung und damit der Kostenaufwand für die fest installierte Klimaanlage an Mittelwerten des Umgebungsklimas ausgerichtet und entsprechend optimiert werden, während kurzeitig auftretende hohe Außenlufttemperaturen durch eine Aufstellung und Inbetriebnahme des mobilen Kompakt-Klimageräts abgefangen werden.by virtue of the air conditioning concept for the removal of the in the air-conditioned clear accumulating heat loads by a convection cooling with cooling liquid recooling will be added to the installation effort in the rooms to be air-conditioned only low requirements. In addition, the performance can and thus the cost for the fixed air conditioning is geared to the average of the ambient climate and be optimized accordingly, while occurring in a timely manner high outside air temperatures through a set-up and commissioning of the mobile compact air conditioner intercepted become.

Vorzugsweise ist der Kühlflüssigkeits-Kältemittelkondensator als Plattentauscher mit Kühlflüssigkeits-Rückkühlung ausgebildet und im Kühlflüssigkeitskreis vom Kühlflüssigkeits-Vorlaufanschluss zum Kühlflüssigkeits-Rücklaufanschluss eine Umwälzpumpe angeordnet, was eine sehr hohe Effizienz bei der Abfuhr der anfallenden Wärmelasten bei minimalem Installationsaufwand und minimalen Betriebskosten gewährleistet.Preferably is the coolant refrigerant condenser designed as a plate exchanger with cooling liquid recooling and in the coolant circuit from the coolant supply connection to the coolant return port a circulation pump arranged, resulting in a very high efficiency in the discharge of accumulating heat loads with minimal installation costs and minimal operating costs guaranteed.

In einer Ausgestaltung der Erfindung sind der Kühlflüssigkeits-Vorlaufanschluss und der Kühlflüssigkeits-Rücklaufanschluss an der Außenwand des Gerätegehäuses angeordnet und über Absperrventile und/oder Magnetventile mit einer Zu- und Abwasserleitung verbindbar, wobei die Magnetventile vorzugsweise über eine Steuer- oder Regeleinrichtung des mobilen Kompakt-Klimageräts ansteuerbar sind, so dass nach Herstellung eines elektrischen und hydraulischen Anschlusses das autarke und einsatzbereite Klimagerät unverzüglich in Betrieb genommen werden kann.In An embodiment of the invention, the cooling liquid flow connection and the coolant return port on the outside wall arranged the device housing and over Shut-off valves and / or solenoid valves with a supply and sewer line connectable, wherein the solenoid valves preferably via a Control or regulating device of the mobile compact air conditioner controllable are, so after making an electric and hydraulic Connect the self-sufficient and ready to use air conditioner immediately in Operation can be taken.

Vorzugsweise besteht die Kühlflüssigkeit aus Leitungswasser oder in einer Kühleinrichtung, insbesondere in einem Kühlturm, rückgekühltem Wasser.Preferably is the cooling liquid from tap water or in a cooling device, in particular in a cooling tower, recooled water.

Wegen der hohen Effizienz des mobilen Kompakt-Klimageräts ist bei hoher Entwärmungsleistung ein geringer Wasserverbrauch gewährleistet, d.h. bei einer Wasservorlauftemperatur zwischen 10°C und 20°C und einer elektrischen Anschlussleistung von 6 kW bis 8 kW ist beispielsweise eine Kälteleistung von 30 bis 34 kW zu erzielen. Dabei ermöglicht die Optimierung aller Einbauten des mobilen Kompakt-Klimageräts die Kälteleitung von 34 kW bei einer geförderten Luftmenge von 5000 m³/h.Because of the high efficiency of the mobile compact air conditioner low water consumption is ensured at high Entwärmungsleistung, ie at a water inlet temperature between 10 ° C and 20 ° C and an electrical connection power of 6 kW to 8 kW, for example, a cooling capacity of 30 to 34 kW achieve. The optimization of all installations of the mobile compact air conditioning unit enables the cooling line of 34 kW with a conveyed air volume of 5000 m ³ / h.

Durch die Anordnung nur eines Strömungskanals im Gerätegehäuse, der von der Ansaugöffnung über den Verdampfer und den im Bereich der Zuluftöffnung des Gerätegehäuses angeordneten Umluftventilator zur Zuluftöffnung verläuft, ist eine kurze und damit höchst effektive Luftstromführung innerhalb des Gerätes bei minimalen Strömungswiderständen gewährleistet.By the arrangement of only one flow channel in the device housing, the from the intake via the Evaporator and arranged in the supply air opening of the device housing Recirculation fan for supply air opening runs, is a short and therefore highest effective airflow guidance inside the device guaranteed with minimal flow resistance.

Zur Filterung der zu klimatisierenden Luft wird vorzugsweise zwischen der Ansaugöffnung und dem Verdampfer ein Luftfilter angeordnet.to Filtering the air to be conditioned is preferably between the suction opening and the evaporator arranged an air filter.

Die Mobilität des kompakten Klimagerätes kann durch am Boden bzw. an der Unterseite des Gerätegehäuses angeordnete Transportrollen erhöht werden, so dass für einen Transport des Klimagerätes an den Aufstellungsort eine Bedienungsperson ausreichend ist, zumal das Klimagerät so dimensioniert ist, dass ein problemloser Transport durch Raumöffnungen und Türen in üblichen Abmessungen gewährleistet ist.The mobility of the compact air conditioner can be arranged by at the bottom or at the bottom of the device housing Transport rollers increased be so for a transport of the air conditioner to the site an operator is sufficient, especially the air conditioner is dimensioned so that easy transport through room openings and doors in usual Dimensions guaranteed is.

Durch Feststellung der Transportrollen und/oder Absenken des Gerätegehäuse am gewünschten Standort von einer Transportstellung in eine Gebrauchsstellung sind ein sicherer Anschluss des Klimagerätes an die elektrischen, elektronischen und hydraulischen Anschlüsse zur Versorgung und Steuerung des Klimagerätes und eine sichere Aufstellung gewährleistet sowie die Möglichkeit gegeben, die Zuluftöffnung des Gerätegehäuses mit einem vorinstallierten Zuluftkanal zu verbinden, der beispielsweise in einem Doppelboden des Raumes angeordnet ist und durch Entfernen einer Planke mit der Zuluftöffnung verbunden werden kann.By Determining the transport rollers and / or lowering the device housing at the desired location from a transport position to a use position are a safe Connecting the air conditioner to the electrical, electronic and hydraulic connections to Supply and control of the air conditioner and a safe installation guaranteed as well as the possibility given, the supply air opening of the device housing with To connect a pre-installed supply air duct, for example is arranged in a raised floor of the room and by removing a plank with the supply air opening can be connected.

Alternativ oder zusätzlich kann an der Unterseite des Gerätegehäuses ein mit der Zuluftöffnung verbundener, absenkbarer Anschlussstutzen angeordnet werden, der ebenfalls eine Verbindung zu einer Öffnung im Doppelboden des Raumes herstellt.alternative or additionally can be at the bottom of the device housing with the supply air opening connected, lowerable connecting pieces are arranged, the also a connection to an opening in the raised floor of the room manufactures.

Durch Anordnung eines insbesondere als Schwenkhebel ausgebildeten Bedienungshebels an der Außenseite des Gerätegehäuses zum Absenken des Gerätegehäuses aus der Transportstellung in die Gebrauchsstellung und zum Anheben des Gerätegehäuses aus der Gebrauchsstellung in die Transportstellung beziehungsweise zum Absenken und Anheben des Anschlussstutzens ist eine einfache Bedienung durch eine einzelne Bedienungsperson gewährleistet.By Arrangement of a particular designed as a pivot lever operating lever on the outside of the device housing for Lower the device housing the transport position in the use position and for lifting the Device housing off the use position in the transport position or for Lowering and lifting the connecting piece is an easy operation ensured by a single operator.

Mit einem im Gerätegehäuse angeordneten Schaltschrank mit einer Steuer- oder Regeleinrichtung sowie gegebenenfalls einem Frequenzumformer wird ein autarker Betrieb des kompakten, mobilen Klimageräts unabhängig von der Regelung der fest installierten Klimaanlage sichergestelltWith one arranged in the device housing Control cabinet with a control or regulating device and optionally a frequency converter becomes a self-sufficient operation of the compact, mobile air conditioner regardless of the regulation of permanently installed air conditioning ensured

Vorzugsweise ist das Gerätegehäuse quaderförmig mit einer Stirnfläche ausgebildet, die eine maximale Breite von 1000 mm und eine maximale Höhe von 2000 mm, insbesondere eine Breite von 750 mm, eine Höhe von 1920 mm und eine Länge von 1280 mm aufweist.Preferably the device housing is cuboid with a face formed, which has a maximum width of 1000 mm and a maximum Height of 2000 mm, in particular a width of 750 mm, a height of 1920 mm and one length of 1280 mm.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles sollen wesentliche Merkmale der Erfindung sowie die der Erfindung zu Grunde liegenden Gedanken näher erläutert werden. Es zeigen:Based an embodiment shown in the drawing are essential Features of the invention as well as those underlying the invention Thoughts closer explained become. Show it:

1 einen Längsschnitt durch ein mobiles, kompaktes Klimagerät; 1 a longitudinal section through a mobile, compact air conditioner;

2 einen Querschnitt durch das Klimagerät gemäß 1; 2 a cross section through the air conditioner according to 1 ;

3 eine Frontansicht der Bedienungs- und Anschlussseite des Klimageräts und 3 a front view of the operating and connection side of the air conditioner and

4 eine schematische Darstellung des Umluftströmungsweges sowie des Kältemittel- und Kühlflüssigkeitskreislaufs des mobilen, kompakten Klimageräts. 4 a schematic representation of the Umluftströmungsweges and the refrigerant and Kühlflüssigkeitskreislaufs the mobile, compact air conditioner.

Das in den 1 und 2 in einem Längs- und Querschnitt dargestellte kompakte und mobile Klimagerät weist ein Gerätegehäuse 10 in Quaderform auf, dessen äußere Abmessungen so dimensioniert sind, dass ein problemloser Transport des Klimageräts innerhalb eines Gebäudes und durch übliche Raumöffnungen und Türen gewährleistet ist. So weist in einer bevorzugten Ausführungsform das Gerätegehäuse 10 eine Breite B von 750 mm, eine Länge L von 1280 mm und eine Höhe H von 1920 mm auf und ermöglicht damit einen einfachen Transport innerhalb eines Gebäudes. Diese kompakten Abmessungen werden durch das Klimatisierungskonzept einer Umluftkühlung mit Flüssigkeits-Rückkühlung ermöglicht, das nachstehend näher erläutert wird.That in the 1 and 2 in a longitudinal and cross-section shown compact and mobile air conditioner has a device housing 10 in cuboid shape, whose external dimensions are dimensioned so that a trouble-free transport of the air conditioner is ensured within a building and through conventional room openings and doors. Thus, in a preferred embodiment, the device housing 10 a width B of 750 mm, a length L of 1280 mm and a height H of 1920 mm, thereby enabling easy transportation within a building. These compact dimensions are made possible by the air conditioning concept of recirculating air cooling with liquid recooling, which is explained in more detail below.

Am Boden 12 des Gerätegehäuses 10 sind Transportrollen 9 angeordnet, die in an sich bekannter Weise feststellbar sind und damit am Ort der Aufstellung des Klimageräts einen sicheren Stand gewährleisten. Zusätzlich sind im Bereich der Transportrollen 9 Ösen 90 angeordnet, die einem einfachen und sicheren Transport des Klimageräts beispielsweise durch Befestigen eines Transportseils dienen.On the ground 12 of the device housing 10 are transport roles 9 arranged, which are detectable in a conventional manner and thus ensure a secure footing at the place of installation of the air conditioner. In addition, in the field of transport rollers 9 eyelets 90 arranged, which serve a simple and safe transport of the air conditioner, for example by attaching a transport cable.

Das Gerätegehäuse 10 weist eine Ansaugöffnung 21 an der Rückwand des Gerätegehäuses 10 auf, über die erwärmte Luft als Ab- oder Rückluft RL aus dem in 4 schematisch dargestellten, zu klimatisierenden Raum 1 angesaugt wird. Im Strömungsweg der angesaugten, erwärmten Luft hinter der Ansaugöffnung 21 ist ein Luftfilter 8 angeordnet, an den sich ein Verdampfer 41 einer Kälte erzeugenden Einrichtung 4 anschließt. Die Kälte erzeugende Einrichtung 4 enthält einen durch ein Kältemittel-Rohrsystem 45 gebildeten Kältekreislauf, in dem neben dem Verdampfer 41, unter dem eine Kondensat-Auffangwanne 19 angeordnet ist, ein als Plattentauscher ausgebildeter Verflüssiger oder Kondensator 42, ein Kompressor oder Kältemittelverdichter 40 und ein Kältemittelsammler 43 angeordnet sind.The device housing 10 has a suction port 21 on the back wall of the device housing 10 on, over the heated air as exhaust air or return air RL from the in 4 shown schematically, to be conditioned room 1 is sucked. In the flow path of the sucked, heated air behind the suction port 21 is an air filter 8th arranged, to which an evaporator 41 a cold generating device 4 followed. The cold generating device 4 contains one through a refrigerant piping system 45 formed refrigeration cycle, in addition to the evaporator 41 , under which a condensate drip tray 19 is arranged, designed as a plate exchanger condenser or condenser 42 , a compressor or refrigerant compressor 40 and a refrigerant collector 43 are arranged.

Zur Erzeugung eines Luftstromes von der Ansaugöffnung 21 zu einer am Boden 12 des Gerätegehäuses 10 angeordneten Zuluftöffnung 22 ist ein Umluftventilator 3 vorgesehen, der die mittels des Verdampfers 41 abgekühlte Raumluft im Umluftverfahren als Zuluft ZL über die Zuluftöffnung 22 dem zu klimatisierenden Raum 1 zurückführt.For generating an air flow from the suction port 21 to one on the ground 12 of the device housing 10 arranged Zuluftöffnung 22 is a circulating air fan 3 provided by means of the evaporator 41 cooled room air in the recirculation method as supply air ZL via the supply air opening 22 the room to be air conditioned 1 returns.

Zur Rückkühlung des als Plattentauscher ausgebildeten Verflüssigers oder Kondensators 42 dient ein Kühlflüssigkeitskreislauf 5, der ein von einem Kühlflüssigkeits-Vorlaufanschluss 51 zu einem Kühlflüssigkeits-Rücklaufanschluss 52 gemäß 4 verlaufendes Rohrleitungssystem 55 sowie eine im Rohrleitungssystem 55 angeordnete Kühlflüssigkeitspumpe 50 enthält. Zur Entleerung bzw. Entlüftung des Rohrleitungssystems 55 dienen mehrere an der Außenseite des Gerätegehäuses 10 gemäß 3 angeordnete Entleerungs- und Entlüftungsstutzen 54.For recooling the designed as a plate condenser or condenser 42 serves a coolant circuit 5 that is from a coolant supply port 51 to a coolant return port 52 according to 4 running pipeline system 55 as well as one in the piping system 55 arranged coolant pump 50 contains. For emptying or venting the piping system 55 serve several on the outside of the device housing 10 according to 3 arranged emptying and vent pipe 54 ,

Weiterhin ist in dem Gerätegehäuses 10 des kompakten, mobilen Klimageräts ein Schaltschrank 6 angeordnet, der eine Steuer- und Regeleinrichtung, vorzugsweise eine DDC-Regeleinrichtung, enthält. Um einen weitgehend von einem speisenden Wechsel- oder Drehstromnetz unabhängigen Betrieb des kompakten, mobilen Klimageräts zu gewährleisten, ist in bevorzugter Ausführungsform ein Frequenzumrichter 7 im Schaltschrank 6 angeordnet bzw. mit dem Schaltschrank 6 verbunden, der beispielsweise aus einer Batterieanlage gespeist wird und die benötigte elektrische Energie zum Betrieb des Kompressors 40, der Kühlflüssigkeitspumpe 50 und des Umluftventilators 3 sowie der Steuer- und Regeleinrichtung bereitstellt.Furthermore, in the device housing 10 the compact, mobile air conditioner a control cabinet 6 arranged, which contains a control and regulating device, preferably a DDC controller. In order to ensure a largely independent of a dining alternating or three-phase network operation of the compact mobile air conditioning unit, in a preferred embodiment, a frequency converter 7 in the control cabinet 6 arranged or with the cabinet 6 connected, for example, from a battery system is fed and the required electrical energy to operate the compressor 40 , the cooling liquid pump 50 and the circulating fan 3 as well as the control and regulating device.

3 zeigt in schematischer Darstellung eine Frontansicht der Bedienungs- und Anschlussseite des Klimageräts, die neben dem Kühlflüssigkeits-Vorlaufanschluss 51 und dem Kühlflüssigkeits-Rücklaufanschluss 52 sowie den Entleerungs- und Entlüftungsstutzen 54 einen elektrischen Anschluss 18 für Magnetventile 181, 182 auf der Bauseite im Bereich des Zulaufs und Rücklaufs des Kühlflüssigkeitskreislaufs 5, einen Kondensat-Ablaufstutzen 190 für das am Verdampfer 41 gesammelte Kondensat, einen elektrischen Anschluss 17 für eine Verbindung zu einem Wechsel- oder Drehstromnetz mit beispiels weise 400 V/50 Hz und Anzeige- und Bedienungsfelder 15, 16 aufweist, die im Bereich des Schaltschrankes 6 und Frequenzumformers 7 an der angeordnet sind. 3 shows a schematic representation of a front view of the operating and connection side of the air conditioner, in addition to the cooling liquid flow connection 51 and the coolant return port 52 as well as the emptying and bleeding pipe 54 an electrical connection 18 for solenoid valves 181 . 182 on the building side in the area of the inflow and return of the coolant circuit 5 , a condensate drain pipe 190 for that on the evaporator 41 collected condensate, an electrical connection 17 For a connection to a AC or three-phase network with example, 400 V / 50 Hz and display and control panels 15 . 16 that is in the area of the control cabinet 6 and frequency converter 7 are arranged at the.

Zur optimalen Zufuhr der Zuluft ZL in den zu klimatisierenden Raum 1 ist am Boden 12 des Gerätegehäuses 10 ein flexibler Anschlussstutzen 14 angeordnet, der beispielsweise als Faltenbalg ausgeführt ist und eine luftdichte Verbindung zwischen der Zuluftöffnung 22 des Klimageräts und einem Zuluftkanal herstellt, der in einem Doppelboden des Raumes 1 angeordnet ist und beispielsweise eine unmittelbare Verbindung zu Schaltschränken herstellt, die die wärmeabgebenden elektrischen oder elektronischen Einrichtungen enthalten. Mittels eines an der Frontseite 11 des Gerätegehäuses 10 angeordneten Schwenkhebels 13 kann der flexible Anschlussstutzen 14 zum Doppelboden abgesenkt und für den Transport des kompakten, mobilen Klimageräts angehoben und in dem Boden 12 des Gerätegehäuses 10 verstaut werden.For optimal supply of the supply air ZL in the room to be air conditioned 1 is on the ground 12 of the device housing 10 a flexible connecting piece 14 arranged, for example, designed as a bellows and an air-tight connection between the Zuluftöffnung 22 of the air conditioning unit and a supply air duct which is located in a raised floor of the room 1 is arranged and, for example, establishes a direct connection to cabinets that contain the heat-emitting electrical or electronic devices. By means of one at the front 11 of the device housing 10 arranged pivot lever 13 can the flexible connection piece 14 lowered to the raised floor and raised for the transport of the compact, mobile air conditioner and in the ground 12 of the device housing 10 be stowed.

Anhand des in 4 dargestellten Schemas des Luft-, Kältemittel- und Kühlflüssigkeitskreislaufes soll die Funktion des erfindungsgemäßen Klimageräts weiter verdeutlicht werden.Based on the in 4 shown schemes of air, refrigerant and coolant circuit, the function of the air conditioner according to the invention will be further clarified.

Der Umluft-Strömungsweg 30 führt über die Ansaugöffnung 21 aus dem zu klimatisierenden Raum 1 über den Luftfilter 8, den Verdampfer 41 und den Umluftventilator 3 über die Zuluftöffnung 22 zurück in den zu klimatisierenden Raum 1. Zur Kühlung der über die Ansaugöffnung 21 aus dem zu klimatisierenden Raum 1 angesaugten, erwärmten Luft verdampft der Verdampfer 41 ein im Kältemittel-Rohrsystem 45 der kälteerzeugenden Einrichtung 4 umgewälztes Kältemittel, das in dem beispielsweise als Tandem-Kompressor ausgebildeten Kompressor 40 verdichtet wird. In dem zur Rückkühlung des Kondensators oder Verflüssigers 42 vorgesehenen Kühlflüssigkeits-Kreislauf 5 wird als Kühlflüssigkeit vorzugsweise Wasser eingesetzt, das entweder als Frisch- oder Leitungswasser oder als Kühlturmwasser bereitgestellt werden kann. Der Kühlflüssigkeits-Kreislauf 5 führt von dem Kühlflüssigkeits-Vorlaufanschluss 51 an der frontseitigen Anschluss- und Bedienungsseite 11 des Gerätegehäuses 10 über das Rohrleitungssystem 55 und die Kühlflüssigkeitspumpe 50, eine Wassermangel-Überwachungseinrichtung 54, einen Wasserdrucksensor 56 und einen Wassermengen-Druckregler 57 zum Rückkühlungsbereich des Kondensators 42 und von dort zurück über den Kühlflüssigkeits-Rücklaufanschluss 52 zum bauseitigen Kühlflüssigkeitsanschluss. Dieser ist durch zwei Magnetventile 182, 182 gesichert, die über den elektrischen Anschluss 18 an der front seitigen Anschluss- und Bedienungsseite 11 des Gerätegehäuses 10 angesteuert werden.The circulating air flow path 30 leads over the intake opening 21 from the room to be conditioned 1 over the air filter 8th , the evaporator 41 and the recirculation fan 3 over the supply air opening 22 back to the room to be air conditioned 1 , For cooling via the intake opening 21 from the room to be conditioned 1 sucked, heated air evaporates the evaporator 41 one in the refrigerant piping system 45 the cryogenic device 4 circulated refrigerant in the example formed as a tandem compressor compressor 40 is compressed. In which for the re-cooling of the condenser or condenser 42 provided coolant circuit 5 is preferably used as the cooling liquid water, which can be provided either as fresh or tap water or as a cooling tower water. The coolant circuit 5 leads from the coolant supply port 51 on the front-side connection and operating side 11 of the device housing 10 over the piping system 55 and the coolant pump 50 , a water shortage monitoring device 54 , a water pressure sensor 56 and a water quantity pressure regulator 57 to the recooling area of the capacitor 42 and from there back via the coolant return port 52 for on-site coolant connection. This is through two solenoid valves 182 . 182 secured, over the electrical connection 18 on the front-side connection and operating side 11 of the device housing 10 be controlled.

In dem Kältemittelkreislauf 45 der kälteerzeugenden Einrichtung 4 sind mehrere nicht näher dargestellte Sensoren zur Erfassung des Kältemitteldruckes sowie ein Heißgasregler 46 angeordnet.In the refrigerant circuit 45 the cryogenic device 4 are several sensors not shown in detail for detecting the refrigerant pressure and a hot gas regulator 46 arranged.

Die hohe Effektivität und dadurch ermöglichte Kompaktheit des erfindungsgemäßen mobilen Klimageräts für einen Notbetrieb bei einem Ausfall oder einer Funktionseinschränkung einer fest installierten Klimaanlage zur Klimatisierung des Raumes 1 bzw. zur Abdeckung von Spitzenlasten bei extremen klimatischen Bedingungen wird durch das Konzept einer raumsparenden und autarken Umluftkühlung mit Rückkühlung über eine Kühlflüssigkeit, insbesondere Leitungswasser, erzielt. Der hohe COP-Wert von 5,46 für Leitungswasser ermöglicht trotz der kleinen und kompakten Bauweise des Klimageräts eine Kälteleistung von ca. 34 kW bei einer geförderten Umluftmenge von 5000 m³/h, wobei die Regelung der Kälteleistung über den Heißgasregler 46 erfolgt.The high efficiency and thus enabled compactness of the mobile air conditioner according to the invention for an emergency operation in case of failure or a functional limitation of a fixed air conditioning for air conditioning of the room 1 or to cover peak loads in extreme climatic conditions is achieved by the concept of a space-saving and self-contained recirculation cooling with recooling over a cooling liquid, in particular tap water. The high COP value of 5.46 for tap water allows, despite the small and compact design of the air conditioner, a cooling capacity of about 34 kW with a conveyed circulating air volume of 5000 m ³ / h, with the control of the cooling capacity via the hot gas regulator 46 he follows.

Der Verdampfer 41 bewirkt in einer Ausführungsform bei einer Kühlleistung von 34 kW und einer Lufteintrittstemperatur von 32°C bei 40 % Luftfeuchtigkeit eine Luftaustrittstemperatur von 16°C mit einer Luftfeuchtigkeit von 88 % bei einer Verdampfungstemperatur von 9°C. Die Leistung des mit Wasser rückgekühlten, als Plattentauscher ausgebildeten Kondensators 42 beträgt dabei 40 kW bei einer Wassereintrittstemperatur von 10°C, einer Wasseraustrittstemperatur von 35°C, einer Wasser-Durchlaufmenge von 1,4 m³/h und einer Kondensationstemperatur von 48°C.The evaporator 41 causes in one embodiment at a cooling capacity of 34 kW and an air inlet temperature of 32 ° C at 40% humidity an air outlet temperature of 16 ° C with an atmospheric humidity of 88% at an evaporation temperature of 9 ° C. The power of the water-cooled, formed as a plate exchanger capacitor 42 is 40 kW at a water inlet temperature of 10 ° C, a water outlet temperature of 35 ° C, a water flow rate of 1.4 m ³ / h and a condensation temperature of 48 ° C.

In der nachfolgenden Tabelle Ist die Veränderung der Leistungsdaten für Wassereintrittstemperaturen von 20°C bis 10°C bei konstanter Verdampfungstemperatur von 9°C und konstanter Wassermenge von 1,4 m³/h dargestellt und verdeutlicht, dass auch bei hoher Wasservorlauftemperatur eine ungeregelte Kälteleistung von ca. 30 kW erzielt wird, so dass selbst unter ungünstigen Bedingungen eine sichere Entwärmung des zu klimatisierenden Raumes 1 gewährleistet ist. Damit ermöglicht das erfindungsgemäße kompakte und mobile Klimagerät einen Notbetrieb und einen Betrieb zur Abdeckung von Spitzenlasten bei minimalem Kühlflüssigkeitsverbrauch, wobei auch Schwankungen der Kühlflüssigkeitstemperatur toleriert werden, so dass wahlweise Leitungswasser mit einer Vor lauftemperatur von 10°C oder Kühlturmwasser mit einer Vorlauftemperatur von beispielsweise 20°C und Temperaturschwankungen verwendet werden kann: The following table shows the change of the performance data for water inlet temperatures from 20 ° C to 10 ° C with a constant evaporation temperature of 9 ° C and a constant water volume of 1.4 m ³ / h and shows that even with high water inlet temperature an uncontrolled cooling capacity of 30 kW is achieved, so that even under unfavorable conditions a safe heat dissipation of the room to be air-conditioned 1 is guaranteed. Thus, the inventive compact and mobile air conditioner emergency operation and operation to cover peak loads with minimal coolant consumption, with fluctuations in the coolant temperature are tolerated, so that optionally tap water with a flow temperature of 10 ° C or cooling tower water with a flow temperature of, for example, 20 ° C and temperature fluctuations can be used:

Die minimalen äußeren Abmessungen des kompakten Klimagerät lassen einen leichten Transport zu, so dass es in vielen Anwendungsfällen ausreichend ist, ein einzelnes erfindungsgemäßes kompaktes, mobiles Klimagerät in einer größeren Anlage mit mehreren Räumen vorzuhalten, das bei einem Ausfall oder bei Leistungseinschränkungen einer fest installierten Klimaanlage sowie zur Abdeckung von Spitzenlasten in kürzester Zeit an den benötigten Aufstellungsort transportiert und dort mit geringem Aufwand und in kürzester Zeit in Betrieb genommen werden kann.The minimal external dimensions of the compact air conditioner Allow for easy transport, making it sufficient in many applications is a single compact according to the invention, mobile air conditioner in a larger facility with several rooms to withhold in case of failure or performance limitations a fixed air conditioning system and to cover peak loads in no time at the required Transported site and there with little effort and in no time Time can be put into operation.

11: zu klimatisierender Raumto air-conditioned room
33: Umluftventilatorcirculation fan
44: Kälte erzeugende EinrichtungCold producing Facility
55: KühlflüssigkeitskreislaufCoolant circuit
66: Schaltschrankswitch cabinet
77: Frequenzumrichterfrequency converter
88th: Luftfilterair filter
99: Transportrollentransport wheels
1010: Gerätegehäusedevice housing
1111: Frontseitefront
1212: Bodenground
1313: Schwenkhebelpivoting lever
1414: flexibler Anschlussstutzenflexible spigot
15, 1615 16: Anzeige- und BedienungsfelderDisplay- and control panels
1717: Anschluss für Wechsel- oder Drehstromnetzconnection for change or three-phase network
1818: elektrischer Anschluss für Magnetventileelectrical Connection for solenoid valves
1919: Kondensat-AuffangwanneCondensate collection tray
2121: Ansaugöffnungsuction
2222: Zuluftöffnungair intake opening
3030: Umluft-StrömungswegForced air flow path
4040: Kompressor oder Kältemittelverdichtercompressor or refrigerant compressor
4141: VerdampferEvaporator
4242: als Plattentauscher ausgebildeter Verflüssiger oder Kondensatorwhen Plate exchanger designed condenser or condenser
4343: KältemittelsammlerRefrigerant collector
4545: Kältemittel-RohrsystemRefrigerant pipe system
4646: HeißgasreglerHot gas regulator
5050: KühlflüssigkeitspumpeCoolant pump
5151: Kühlflüssigkeits-VorlaufanschlussCoolant Flow connection
5252: Kühlflüssigkeits-RücklaufanschlussCoolant return port
5353: Entleerungs- und EntlüftungsstutzenDrain and vent pipe
5454: Wassermangel-ÜberwachungseinrichtungLow-level monitoring device
5555: RohrleitungssystemPiping
5656: WasserdrucksensorWater pressure sensor
5757: Wassermengen-DruckreglerAmounts of water-pressure regulator
9090: Öseneyelets
181, 182181 182: Magnetventilesolenoid valves
190190: Kondensat-AblaufstutzenDrainage socket
RLRL: Ab- oder RückluftFrom- or return air
ZLZL: Zuluftsupply air
BB: Breite des Gerätegehäuses 10 Width of the device housing 10
LL: Länge des Gerätegehäuses 10 Length of the device housing 10
HH: Höhe des Gerätegehäuses 10 Height of the device housing 10

Claims

Air conditioner for the air conditioning of rooms with electrical or electronic devices having a device housing, which has an intake opening for sucking in air from the room to be conditioned and a supply air opening for the delivery of air to the room to be conditioned and contains means for generating airflow and air treatment, characterized that the device housing ( 10 ) from a compact, mobile device housing with at least one outer wall ( 11 ) arranged electrical and hydraulic connections ( 17 . 18 ; 51 . 52 . 53 ), the at least one recirculation fan ( 3 ) for generating a circulating air flow from the intake opening ( 21 ) to the supply air opening ( 22 ) and a refrigeration device ( 4 ) with a arranged in the circulating air flow evaporator ( 41 ) contained in a refrigerant circuit with a compressor ( 40 ) and a refrigerant liquid refrigerant condenser ( 42 ) arranged for recooling via a pipeline system ( 55 ) for the cooling liquid with a cooling liquid feed connection ( 51 ) and a coolant return port ( 52 ) connected is.

Air conditioner according to claim 1, characterized in that the cooling liquid refrigerant condenser ( 42 ) is designed as a plate exchanger with cooling liquid recooling.

Air conditioner according to at least one of the preceding claims, characterized in that the cooling liquid supply connection ( 51 ) and the coolant return port ( 52 ) on the outside wall ( 11 ) of the device housing ( 10 ) via shut-off valves and / or solenoid valves ( 181 . 182 ) is connectable to a supply and sewer line.

Air conditioner according to at least one of the preceding claims, characterized in that in the cooling fluid circuit ( 5 ) from the coolant supply connection ( 51 ) to the coolant return port ( 52 ) a coolant pump ( 50 ) is arranged.

air conditioning according to at least one of the preceding claims, characterized that the coolant from tap water or in a cooling device, in particular in a cooling tower, recooled water consists.

Air conditioner according to at least one of the preceding claims, characterized by a flow channel of the device housing ( 10 ) coming from the intake ( 21 ) over the evaporator ( 41 ) and the recirculation fan ( 3 ) to the supply air opening ( 22 ) runs.

Air conditioner according to claim 6, characterized in that the circulating air fan ( 3 ) in the area of the supply air opening ( 22 ) of the device housing ( 10 ) is arranged.

Air conditioner according to at least one of the preceding claims, characterized in that zwi the suction opening ( 21 ) and the evaporator ( 41 ) an air filter ( 8th ) is arranged.

Air conditioner according to at least one of the preceding claims, characterized in that the floor ( 12 ) of the device housing ( 10 ) with transport rollers ( 9 ) connected is.

Air conditioner according to claim 9, characterized in that the transport rollers ( 9 ) are detectable.

Air conditioner according to claim 9 or 10, characterized in that the device housing ( 10 ) is lowered from a transport position into a position of use.

Air conditioner according to at least one of the preceding claims, characterized in that on the ground ( 12 ) of the device housing ( 10 ) with the supply air opening ( 21 ) connected, lowerable connecting piece ( 14 ) is arranged.

Air conditioner according to claim 11 or 12, characterized in that on the outer wall ( 11 ) of the device housing ( 10 ) preferably designed as a pivot lever operating lever ( 13 ) for lowering the device housing ( 10 ) from the transport position into the use position and for lifting the device housing ( 10 ) is arranged from the position of use in the transport position and / or for lowering and raising the connecting piece ( 14 ) is arranged.

Air conditioner according to at least one of the preceding claims, characterized in that in the device housing ( 10 ) a control cabinet ( 6 ) is arranged with a control or regulating device.

Air conditioner according to at least one of the preceding claims, characterized in that in the device housing ( 10 ) a frequency converter ( 7 ) is arranged.

Air conditioner according to claim 15, characterized in that the frequency converter ( 7 ) in the control cabinet ( 6 ) or with the control cabinet ( 6 ) connected is.

Air conditioner according to at least one of the preceding claims, characterized in that the device housing ( 10 ) is formed cuboidal with an end face having a maximum width (B) of 1000 mm and a maximum height (H) of 2000 mm.

air conditioning according to claim 17, characterized in that the device housing a Width (B) of 750 mm, a height (H) of 1920 mm and a length (L) of 1280 mm.