DE2046439B2

DE2046439B2 - Kompaktgeraet zum kuehlen eines raumes

Info

Publication number: DE2046439B2
Application number: DE19702046439
Authority: DE
Inventors: Kurt Dr .-Ing. 7505 Ettlingen Zenkner
Original assignee: Böhler-Zenkner GmbH & Co KG Strömungstechnik, 4005 Meerbusch
Priority date: 1970-09-21
Filing date: 1970-09-21
Publication date: 1976-03-25
Also published as: DE2046439A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Kompaklgerät zum Kühlen eines Raumes, bei dem ein Querstromgebläse und ein vollständiger Kältemittelkreislauf, bestehend aus Kompressor, Kondensator, Drossel und Verdampfer in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind.

Der Einbau eines derartigen bekannten Gerätes ist bisher regelmäßig abhängig vom Vorhandensein eines Kühlluftkreislaufes, so daß die Notwendigkeit besteht, für eine entsprechende Zufuhr und Abfuhr dieser Luft zu sorgen. Zu diesem Zweck sind Durchbrüche in Wänden oder Mauern erforderlich.

Dies ist sehr nachteilig, denn die Durchbrüche verursachen einen unangenehmen Mehraufwand und stellen tuch eine optische Beeinträchtigung dar. Ferner wird ^⁰ hierdurch auch das Eindringen von Geräuschen von cußen her erleichtert.

Auch können durch die Druck- und Saugleitungen Schallbrücken geschaffen werden, die die Kompressorf eräusche übertragen. Ferner muß ein derartiges Gerät ⁶S immer an einem bestimmten Platz installiert werden, nämlich an einer Außenwand eines Raumes bzw. in der Nähe eines Fensters.

Es ist ferner ein Gerät anderer Art bekannt, bei dem der Kompressor, der Verdampfer und der Kondensator je in einem besonderen Gehäuse enthalten und durch Flüssigkeitsleitungen miteinander verbunden sind. Auch dieses Gerät benötigt einen Kühlluftkreislauf mit Luftzufuhr von außen, so daß zunächst dieselben Nachteile gegeben sind wie bei dem zuvar erläuterten Gerät. Darüber hinaus erfordert das Gerät einen erheblichen technischen Aufwand, denn auf Grund der Tatsache, daß der Kompressor, der Verdampfer und der Kondensator jeweils ein besonderes Gehäuse haben, werden viele lange Leitungsverbindungen benötigt, und der Gesamt-Raumbedarf des Gerätes ist sehr groß.

Hiervon ausgehend lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Gerät der eingangs genannten Art so auszubilden, daß es geräuscharm läuft und jederzeit und ohne besonderen Installationsaufwand an beliebiger Stelle in einem Raum aufgestellt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Kondensator und der Kompressor mit Wasser gekühlt sind und daß Kompressor, Drosselvorrichtung und Kondensator zu einer Baueinheit zusammengefaßt und vollständig akustisch und thermisch isoliert sind.

Dieses Gerät hat den Vorteil, daß keine Durchbrüche und Aussparungen in Mauern, Wänden oder Fenstern mehr erforderlich sind, um Leitungen für die Luftzufuhr und die Luftabfuhr anzuschließen. Damit entfallen auch die durch das leichtere Eindringen von Geräuschen und das Entstehen von Schallbrücken bedingten Nachteile. Außerdem ist das vorgeschlagene Gerät bezüglich seines Aufstellungsortes verhältnismäßig unabhängig, denn ein Wasseranschluß läßt sich meist unauffällig überall verlegen. Auch arbeitet das Gerät insgesamt leiser, wobei hinzukommt, daß auf Grund der kompakten Bauweise eine Isolierung einfacher zu erreichen ist. Letzteres gilt auch für eine Isolierung in thermischer Hinsicht.

Eine weitere Herabsetzung der Geräuschentwicklung des Gerätes läßt sich erreichen, wenn die den Wasserkreislauf bildenden Leitungen und/oder auch die zwischen dem Verdampfer und dem Kaltwasser-Wärmetauscher verlaufenden Leitungen aus flexiblem Material bestehen. Die Enden der den Wasserkreislauf bildenden Leitungen können ferner mit Steckern od. dgl. versehen sein, die ein einfacheres Anschließen an eine Wassersteckdose ermöglichen.

Vorteilhaft ist es gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung ferner, wenn als Kondensator und/oder als Verdampfer je ein Kasten dient, der als Wasserbad für hindurchgeführte Rohrschlangen des Kältemittels ausgebildet ist.

Eine günstige konstruktive Ausgestaltung liegt ge maß einem weiteren Vorschlag der Erfindung vor wenn die Kompakteinheit aus einem das Querstromge blase und den Kaltwasser-Wärmetauscher enthalten den Gehäuseteil und einem an der einen Seite des letzteren angrenzenden weiteren Gehäuse gebildet ist, da! außer dem Kältemittelkreislauf auch den Motor de: Gebläses und eine Umwälzpumpe enthält und mit eine: Schicht aus wärme- und schallisolierendem Materia ausgekleidet ist.

Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiek der Erfindung an Hand einer Zeichnung näher be schrieben. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer erster Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 2 eine schematische Darstellung einer weiterei

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Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 3 eine schematische Darstellung der Gesamtan-G«'dnung eines erfindungsgemäßen Gerätes,

F i g. 4 einen Schnitt durch eine Einzelheit in F i g. 3,

Fig.5 als Schnitt eine konstruktive Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gerätes ^:n Anlehnungen die schematische Darstellung nach F i g. 2.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 sind ein Wärmetauscher 1 und ein Gebläse 2 in einem hier n.'cht dargestellten Gehäuse angeordnet, das eine Ansaugöffnung und eine Ausblaseöffnung für das Gebläse 2 aufweist; die zu kühlende Raumluft wird von letzterem angesaugt und wieder ausgeblasen.

Bei dem dargestellten Gerät ist der Wärmetauscher 1 Bestandteil des Kältemittelkreislaufes und dient als Verdampfer für das Kältemittel. An ihn ist über eine flexible Leitung 3 ein Kompressor 4 und über eine weitere flexible Leitung 5 ein Kondensator 6 für das Kältemittel angeschlossea Letzterer besteht aus einem Kasten, durch den Rohrschlangen 7 für das Kältemittel geführt sind. Der Kasten 6 ist mit Wasser gefüllt und durch eine Vorlaufleitung 8 und eine Rücklaufleitung 9 an ein hier nicht dargestelltes Wasserleitungsnetz angeschlossen, so daß er als Wasserbad für die Rohrschlangen 7 dient Da das Leitungswasser meist eine relativ niedrige Temperatur besitzt und außerdem einen guten Wärmeleitwert hat, kann der Kondensator 6 verhältnismäßig klein und kompakt ausgeführt w«r den, wobei auch eine geringe Wärmeaustausch iaone genügt.

Für eine Kondensatorkühlleistung von 6000 Kcal/h genügen etwa 100 l/h. Das von der Außenluft unabhängig aufstellbare Gerät kann auf Grund der kleinen Abmessungen des Kondensators 6 eine geringe Bautiefe haben. Auch ist der übrige bauliche Aufwand und der Installationsaufwand gering, da neben dem Elektroanschluß nur ein Anschluß für die Vorlaufleitung 8 und die Rücklaufleitung 9 zu dem Wassernetz vorgesehen werden muß.

Beim Betrieb dieses Gerätes wird dem in den Rohrschlangen 7 befindlichen Kühlmittel durch das im Kasten 6 befindliche Wasser Wärme entzogen. Das auf diese Weise abgekühlte Kühlmittel gelangt in den Wärmetauscher 1, durch den das Gebläse 2 die zu kühlende Raumluft hindurchbläst, wobei das Kältemittel wieder erwärmt wird.

Bei der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform sind ebenfalls ein Wärmetauscher la und ein Gebläse 2a vorgesehen, die in einem hier nicht dargestellten Gehäuse zusammen angeordnet sind. Hier dient jedoch der Wärmetauscher la nicht mehr als Verdampfer für den zusätzlich vorgesehenen Kältemittelkreislauf, denn letzterer ist jetzt ein zusätzliches Aggregat, das außer dem Kompressor 4a einen Verdampfer 10 und einen Kondensator 6a enthält. Letzterer ist wieder als Kasten ausgebildet, durch den Rohrschlangen 7a für das Kältemittel geführt sind und der über eine Vorlaufleitung 8a und eine Rücklaufleitung 9a an das nicht dargestellte Leitungswassernetz angeschlossen ist. Als Verdampfer 10 dient ein ähnlich ausgebildeter Kasten, durch den Rohrschlangen 11 für das Kältemittel geführt sind. Aus Herstellungsgründen ist es zweckmäßig, wenn der Kondensator 6a und der Verdampfer 10 identisch ausgebildet werden. An den Verdampfer 10 ist über flexible Leitungen 12 und 13 ein Kaltwasserkreislauf ange- &5 schlossen, in dem der Wärmetauscher Ia liegt und in den zusätzlich eine kleine Umwälzpumpe 14 eingeschaltet ist.

Bei dieser Ausführungsform läßt sich der gesamte Kältemittelkreislauf, der aus dem Kompressor 4a, dem Kondensator 6a und dem Verdampfer 10 besteht, zu einer wärme- und schallisolierten Baueinheit zusammenfassen, die gegebenenfalls auch von dem Gerät trennbar sein kann, ohne daß dessen Baugröße wesentlich verändert wird. Diese zweite Ausführungsform arbeitet also nicht mit einer Direktverdampfung, sondern mit einem sogenannten Kaltwassersatz, und ermöglicht eine besonders gute Schallisolierung des Kompressors, so daß sich ein extrem niedriger Gesamtgeräuschpegel ergibt

in F i g. 3 ist die Gesamtanordnung eines Gerätes einschließlich des Wasseranschlusses dargestellt, wobei das Gerät in seinem Aufbau der Ausführungsform nach F i g. 1 oder 2 entsprechen kann. Ein Wasserhahn 16 und ein Abfluß 17 stehen meist überall zur Verfugung. Das Klimagerät 15 kann über eine entsprechende Vor-Jaufleitung 18 direkt mit dem Wasserhahn 16 und über eine Rücklaufleitung 19 mit dem Abfluß 17 oder seinem Syphon 20 verbunden sein. Oft wird es jedoch zweckmäßig sein, zusätzlich zu dem vorhandenen Wasserleitungsnetz ein weiteres Wasserleitungsnetz mit Anschlüssen 21, 22 und 23 einzurichten, die in einem oder in verschiedenen Räumen liegen können. Die ausgezogen dargestellte Vorlaufleitung 18 und die gestrichelt dargestellte Rücklaufleitung 19 sind dabei jeweils zu den Anschlüssen 21, 22 und 23 geführt. Hierbei kann eine aus Kunststoff bestehende Stegleitung 25 verwendet werden, die mit Hilfe von Schrauben 24 befestigt werden kann (F i g. 4). Die Anschlüsse 21, 22 und 23 sind als Steckdosen für einen Stecker ausgebildet, der über flexible Leitungen 26 und 27 mit dem Kondensator 6 bzw. 6a des Klimagerätes 15 verbindbar ist. Letzteres kann also an jedem der Anschlüsse 21, 22 und 23 wahlweise angeschlossen werden, so daß es ortsunabhängig ist. Der Transport des Klimagerätes 15 wird durch Rollen 28 erleichtert. Unmittelbar am Wasserhahn 16 ist in die Vorlaufleitung 18 ein Reduzier- und Absperrhahn 29 eingesetzt, der zusätzlich mit einem. Durchflußanzeigegerät 30 versehen ist.

F i g. 5 zeigt ein Beispiel für die Konstruktion eines Klimagerätes. Ein Wärmetauscher 31 besteht aus einem Lamellenkörper, der von Rohrschlangen 32 und 33 durchzogen ist, die zu getrennten Kreisläufen gehören. Die strichpunktiert gezeichnete Rohrschlange 33 dient zum Anschluß an ein Heizungssystem, z. B. eine Warmwasserheizung, und weist hierzu Anschlüsse 34 und 35 auf. Die gestrichelt dargestellte, wesentlich längere Rohrschlange 32 dient zum Anschluß an den das Kältemittel enthaltenden Kreislauf. Der Wärmetauscher 31 ist in einem Gehäuse 36 schräg angeordnet, so daß unten in dem Gehäuse 36 ein Querstromgebläse 37 Piatz findet. Dies ist als hochstabiles Gebläse ausgebildet und fördert die Raumluft im Bereich des Bodens über eine nicht dargestellte öffnung durch den Wärmetauscher 31, von wo aus die Luft über eine nach oben gerichtete, nicht dargestellte Ausblaseöffnung austritt.

An das Gehäuse 36 schließt sich auf der linken Seite das Seitenteil 38 an. Das rechte Seitenteil nimmt den Gebläsemotor 39 sowie die den Kältemittelkreislauf enthaltende Baueinheit auf. Diese enthält entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 in einem Gehäuse 40 einen Kompressor Ab, einen Kondensator 6/> und einen Verdampfer 106. Das Gehäuse 40 ist mit einer wärme- und schallisolierenden Schicht 41 ausgekleidet, die eine Ausnehmung 42 hat, in deren Bereich der Gebläsemotor 39 und eine UmwälzDumDe 14fc unteree-

bracht sind. Letztere dient zum Umwälzen des in dem Verdampfer 106 gekühlten Kaltwasserkreislaufes, der an die Rohrschlange 32 des Wärmetauschers 31 angeschlossen ist. Der Kondensator 6b ist mit einer Vorlaufleitung 86 und einer Rücklaufleitung 9b an das Leitungswassernetz anschließbar. Bei dieser Ausführung besteht der Vorteil, daß das Klimagerät bezüglich des Gehäuses 36, des Wärmetauschers 31 und des Querstromgebläses 37 von gleicher Ausführung sein kann, unabhängig davon, ob es in eine zentrale Energieversorgungsanlage eingebaut werden soll oder ob es als einen eigenen Kälteerzeuger aufweisende Klimatruhe ausgebildet wird, die von einer zentralen Kälteversorgung unabhängig ist. Solche Geräte lassen sich an Stelle von Radiatoren oder sonstigen Warmwasser-Heizkörpern an die zentrale Wärmeversorgung anschließen. Auch die den Kältemittelkreislauf bildende Baueinheit kann für sich vollständig installiert und mit entsprechenden Anschlüssen ausgerüstet werden. Dadurch wird es möglich, für beide Teile eine Serienproduktion vorzusehen.

Selbstverständlich ist es bei dieser Ausführungsform auch möglich, den Wärmetauscher 31 als Direktverdampfer für das Kältemittel einzusetzen und auf den gesonderten Verdampfer lOfe zu verzichten. In diesem Fall entfällt auch die Umwälzpumpe 146. während der Wärmetauscher 31 mit dem Kondensator 66 und dem Kompressor Ab verbunden wird.

Ein in dieser Weise ausgebildetes Gerät kann elektrisch steckerfertig verdrahtet und mit allen erforderlichen Regelungsarmaturen ausgestattet sein. Die Abführung der Kondensatorwärme geschieht mittels Leitungswasser über Plastik- oder Kupferrohr von 6 bis 8 mm Durchmesser. Der dafür erforderliche wasserseitige Anschluß erfolgt über eine Wassersteckdose (Steckerkupplung für Zu- und Abfluß), die im Geräteanschluß fertig eingebaut ist. Ferner ist es möglich, eine Befeuchtungseinrichtung im Gerät unterzubringen, mit der die umgewälzte Raumluft befeuchtet wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kompaktgerät zum Kühlen eines Raumes, bei dem ein Querstromgebläse und ein vollständiger Kältemittelkreislauf, bestehend aus Kompressor. Kondensator, Drossel und Verdampfer, in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (4) und der Kompressor (6) mit Wasser gekühlt sind und daß Kompressor (6), Drosselvorrichtung und Kondensator (4) zu einer Baueinheit zusammengefaßt und vollständig akustisch und thermisch isoliert sind.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- «5 net, daß die den Wasserkreislauf bildenden Leitungen (8,9) aus flexiblem Material bestehen.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Wasserkreislauf bildenden Leitungen einen Stecker od. dgl. für einen Wasseranschluß aufweisen.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auch im Kältemittelkreislauf zumindest die zwischen dem Verdampfer (10) und dem Kaltwasser-Wärmetauscher (la) verlaufenden Leitungen (12, 13) aus flexiblem Material bestehen.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Kondensator (6, 6a) und/oder als Verdampfer (10) je ein Kasten dient, der als Wasserbad für hindurchgeführte Rohrschlangen (7,7a, U) des Kältemitteis ausgebildet ist.

6. Gerät nach einem der Ansprüche t bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompakteinheit aus einem das Querstromgebläse (37) und den Kaltwasser-Wärmetauscher (31) enthaltenden Gehäuseteil (36) und einem an der einen Seite des letzteren angrenzenden weiteren Gehäuse (40) gebildet ist, das außer dem Kältemittelkreislauf auch den Motor (39) des Gebläses (37) und eine Umwälzpumpe (146) enthält und mit einer Schicht (41) aus wärme- und schallisolierendem Material ausgekleidet ist.