DE2418306A1 - Klimageraet - Google Patents

Description

DEUTSCHE ITT INDUSTRIES GMBH

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Klimagerät

Die Erfindung betrifft ein Klimagerät mit Wärmetauschern und einer Wanne zum Sammeln des Kondenswasser und einer Einrichtung zum tröpfchenweisen Einleiten des Kondensats in den gegen einen Wärmetauscher gerichteten Luftstrom

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Geräte zum Übertragen von Wärme und im einzelnen auf eine Einrichtung zum Einleiten von Flüssigkeitströpfchen in einen Luftstrom. Obwohl die Erfindung einen weiten Anwendungsbereich aufweist, ist sie besonders geeignet zur Beseitigung eines Flüssigkeitskondensats, das sich während des Betriebs eines selbständigen Klimagerätes sammelt. Die Erfindung wird daher im einzelnen in dem letzteren Zusammenhang beschrieben.

Selbständige Klimageräte oder Zimmer-Klimatruhen sind gewöhnlich mit zwei Wärmetauschern versehen, wobei einer in der Kühlzone angeordnet und der andere der Außen- oder Umgebungsluft ausgesetzt ist. Ein Gebläsepaar oder ein einzelnes Gebläse mit zwei Ventilatoren wird zur Umwälzung von getrennten Innen- bzw. Außenluftströmen verwendet. Diese Luftströme sind gegen den Wärmetauscher gerichtet, um die Leistungsfähigkeit der Wärmeleitung zu erhöhen.

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Beim Umwälzen des Innenluftstromes durch den kühlenden War» metauscher kondensiert Feuchtigkeit an den Schlangen. Dabei tritt das Problem der Wasserbeseitigung auf. .Die Geräte sind gewöhnlich so gestaltet, daß dieses Kondensat in einem Sumpf oder einer Wanne gesammelt wird, mit der die verschiedenen Teile des Gerätes, in denen Wasser kondensiert wird, durch Kanäle verbunden sind. Dieses Wasser kann durch gewöhnliche Entwässerungsröhren abgeleitet werden^ aber_? wie leicht verständlich^ erhöht jeder äußere Anbau dieser Art die Installations- und Wartungskosten wesentlich ebenso wie er die ästhetischen Merkmale der Anlage verdirbt (sofern solche einem Klimagerät eigen sind).

Bekannte Einrichtungen haben zur Beseitigung des Kondensats einen Schleuderring verwendet, der an der Peripherie des Ventilators im äußeren Teil befestigt ist. Der Schleuderring r gt oder taucht in das Kondenswasser des Sumpfes und zieht das Wasser während der Drehung des Ventilators in den Luftstrom, der letztlich auf den äußeren bzw. der Umgebungsluftspalt ausgesetzten Wärmetauscher trifft. Eine schwere Beeinträchtigung der Wirkung derartiger Vorrichtungen tritt jedoch bei kaltem oder fror- stigem Wetter auf. Wenn das Kondenswasser gefriert, kann der Schleuderring den Ventilatormotor stillsetzen. Abgesehen davon, daß dadurch eine weitere Kondensatableitung

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verhindert wird, kann auch der Ventilatormotor durchbrennen oder in seiner Wirkung abfallen.

Eine andere bekannte Vorrichtung verwendet zur Überwindung der aufgezeigten Nachteile des Schleuderringes einen Wirbelerzeuger, der in dem Luftstrom angeordnet ist und mit dem Kondensat in Verbindung steht, um Tröpfchen des Kondensates in den Luftstrom einzuleiten. Durch den Wirbelerzeuger wir! ei"η relativ nied^riger Druck oberhalb des Wassers erzeugt, welches dadurch angehoben und der Turbulenz des Luftstrones ausgesetzt wird. Diese Einrichtung ist in der US-P3 jj U79 767 beschrieben. Obwohl diese Einrichtung die aufgezeigten Nachteile des ob.in beschriebenen Standes der Technik vermeidet, ist ihre Leistung zum Einleiten von Kondenswasser doch verhältnismäßig gering, und sie kann leicht durch Fremdkörper blockiert werden, die sich an ihrem Einlaß sammeln.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, so- \10hl die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden als auch die Leistungsfähigkeit der Kondensateinleitung zu erhöhen.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen, deren-vorteilhafte Weiterbildungen in den Unteransprüchen gekennzeichnet sind.

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Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:

Fig. 1 die schematische Darstellung einer Gebläse/Wärmetauscher-Anordnung mit der erfindungsgemäßen Kondensat-Einleitvorrichtung, von der Seite gesehen;

Fig. 2 die Anordnung nach Fig. 1, von vorne gesehen;

Fig. 3 die Kondensat-Einleitvorrichtung, von vorne gesehen;

Fig. 4 die Kondensat-Einleitvorrichtung nach Fig. 3, von oben gesehen;

Fig. 5 die Kondensat-Einleitvorrichtung nach Fig. 3* von der Seite gesehen;

Fig. 6 eine andere Ausführung eines Teiles der Kondensat-Einleitvorrichtung nach der Erfindung, von oben gesehen.

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile mit den selben Bezugszeichen gekennzeichnet.

In Fig.l ist eine schematische Darstellung einer außerhalb angeordneten Gebläse/Wärmetauscher-Anordnung 10 einer typischen selbständigen Klimaeinheit gezeigt. Die übrigen zu einer Klimaeinheit gehörenden Bauelemente und Teile sind, von der in dieser Branche üblichen Bauweise her bekannt und auch in der vorgenannten US-Patentschrift beschrieben und brauchen daher hier nicht ausführlich erklärt zu werden. Ein Zentrifugalgebläse 11 verwendet ein Gebläserad 13 zur Erzeugung eines im wesentlichen gleichförmigen Druckluftstromes durch eine Auslaßöffnung 12. Die Pfeile 14 bezeichnen den Hauptluftstrom durch das Zentrifugalgebläse. Der Luftstrom l4

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wird durch die Auslaßöffnung 12 ausgestoßen und tritt in einen außerhalb angeordneten oder in der näheren Umgebung befindlichen Wärmetauscher l8 ein, aus dem er schließlich austritt. Der Durchgang"des Luftstromes 14 durch den· Wärmetauscher l8 erhöht die Wärmeleitung der Klimaeinheit an die Umgebung.

Das Wasser l6 stellt das Kondensat dar, das hautpsächlich von den inneren Kühlschlangen der Klimaeinheit erzeugt wird und sich in einem neben dem Zentrifugalgebläse befindlichen Sumpf sammelt. Mit 15 ist eine Kondensat-Einleitvorrichtung bezeichnet, die sowohl mit dem Wasser 16 wie dem Luftstrom l4 in Verbindung steht. Die Kondensat-Einleitvorrichtung weist ein Auslaßrohr auf, welches in dem Luftstrom 14 angeordnet ist und mit einer Kammer in Verbindung steht, die sich in das Wasser 16 erstreckt.

Die Fig.2 zeigt eine Vorderansicht der selben Anordnung wie Fig. 1. Die Kondensat-Einleitvorrichtung 15 verwendet ein Rohr 22, um das Wasser ΐβ in den ausgest^oßenen Luftstrom 14 einzuleiten. Das Wasser 16 ist im wesentlichen in dem Sumpf J>h enthalten, was zum einen der Scheidewand 17 des Zentrifugalgebläses 11 und zum anderen der Wirkung des positiven Druckluftstromes 14 zuzuschreiben ist, der das Was-

ist

ser 16 aus seiner Bahn drückt. WeiterhinYein Flügel 24 dargestellt, der in dem Luftstrom 14 angeordnet ist und mit dem Sumpf j4 in Verbindung steht.

Zum Verständnis der Wirkungsweise der Erfindung wird auf die Fig, 3, 4 und 5 verwiesen, die im Zusammenhang mit der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Anordnung betrachtet werden.

Die Fig. J5 zeigt eine vergrößerte Ansicht desjenigen Teiles der Anordnung, in dem sich die Kondensat-Einleitvorrichtung 15 befindet. Das Rohr 22 ragt durch eine entsprechende

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Öffnung der Wand 17 in den Luftstrom 14. Die Auslaßöffnung 26 des Rohres 22 liegt in einer zur Richtung des Luftstromes 14 geneigten Ebene. Diese Ebene ist vom Zentrum des Luftstromes nach außen geneigt, um in der Nähe der-Öffnung 2β oder in der die Öffnung 26 umgebenden Zone einen verhältnismäßig niederen Druck zu erzeugen. Der Neigungswinkel ot wird gewöhnlich annähernd 15° in bezug zur Achse des Luftstromes 14 gewählt, kann jedoch in der Praxis weitgehend variiert werden, um besonderen Erfordernissen gerecht zu werden. Das Rohr 22 geht sanft in eine geneigte Wand 21 über, die sich seitlich nach unten in das Wasser 16 des Sumpfes 34 erstreckt. In ähnlicher Weise geht das Rohr 22 glatt in die Seitenwände 23 über, die nach unten gegen das V/asser 16 gerichtet, sind und an einem Punkt enden, der im wesentlichen der gewünschten Höhe des Wasserstandes entspricht. Dies ergibt annähernd rechteckige Öffnungen 25 in den Seitenwänden 23.der Flüssigkeits~ Einleitvorrichtung, welche durch das Rohr 22 und die Wände 21 und 23 gebildet wird. Die Wand 21 schließt mit der Vertikalen einen Winkel f ein, der gewöhnlich annähernd 15 beträgt, aber nicht ausschlaggebend ist für die Wirkungsweise der Erfindung und daher im tatsächlichen Anwendungsfall weitgehend variiert werden kann. In der gleichen Weise bilden die Seitenwände 23 jeweils einen Winkel ψ mit der Vertikalen, der gewöhnlich bei 15° gewählt wird. Insgesamt gesehen kann der Teil der Kondensat-Einleitvorrichtung 15 ₃ der gegen den Sumpf 34 gerichtet ist, als eine vertikal durchgeschnittene Pyramide bezeichnet werden, obwohl auch andere Formen für einzelne Anwendungsfälle als wirkungsvoll angesehen werden mögen.

In einem praktischen Ausführungsbeispiel der Erfindung haben die verschiedenen Einzelteile der Kondensat-Einleitvorrichtung die folgenden Abmessungen; das Rohr 22 ist ein dünnwandiges Teil mit einem Innendurchmesser von etwa 1/2 Zoll und ragt in den Luftstrom 14 etwa 1 1/2 Zoll hinein; die

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Wand 21 hat an ihrer Basis eine Ausdehnung von annähernd 1 1/2 Zoll und Jst von der Seheidewand 17 etwa 1 Zoll entfernt; die Mittellinie des Rohres 22 liegt 1 3/8 Zoll oberhalb der Ebene des Sumpfes und die öffnungen 25 haben eine Höhe von 1/4 Zoll.

Wie in Fig. 5 dargestellt, dient ein Flügel 24 als Strömungsablenkmittel, das in den Luftstrom 14 hineinragt und mit dem Wasser 16 durch die öffnung 35 in Verbindung steht und dadurch den Eintritt eines Teiles des Luftstromes sowohlin das Wasser als auch oberhalb des Wassers 16 erlaubt. Gemäß Fig. 4 ist der Flügel 24 gegen den Luftstrom 14 unter einem Winkel θ geneigt, der gewöhnlich einen Wert von annähernd 45° hat. Jedoch kann auch dieser Winkel entsprechend den Erfordernissen verändert werden. Eine von der Umgebungsluft abgeleitete Luftströmung 36 tritt auch durch die öffnungen in den Seitenwänden 23 in den Bereich oberhalb des Wassers l6 ein. Die Luftströme 14 und J>6 finden ihren Ausgang durch die Auslaßöffnung 2.6 in Form des Luftstromes 27, in welchen Wassertröpfchen eingeleitet sind.

An dieser Stelle- sei bemerkt, daß die beschriebene Kondensat-Einleitvorrichtung auch wesentlich anders ausgebildete Einzelteile aufweisen kann, um dem selben Zweck zu dienen. Zum Beispiel kann der Flügel 24 auch ein röhrenförmiges Teil aufweisen, das nach oben in und gegen den Luftstrom 14 ragt, und ferner kann das Flüssigkeitseinleitungsteil aus röhrenförmigen oder konischen Gliedern aufgebaut sein. Diese Beispiele stellen jedoch keine Beschränkung der gegebenen Möglichkeiten für die Formgestaltung und Größe dar, um den besonderen Erfordernissen der Praxis gerecht zu werden.

Im folgenden soll die Wirkungsweise der Anordnung betrachtet werden. Der Luftstrom l4 erzeugt in der Umgebung der Auslaß-

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Öffnung 26 aufgrund deren Neigung einen Druckabfall. Dieses physikalische Prinzip ist bekannt und es können für den gleichen Zweck auch andere Druckreduziereinrichtungen, wie Wirbelerzeuger, verwendet werden. Gleichzeitig stößt der Luftstrom 14 gegen den Flügel 24, der bewirkt, daß die Luft mit positivem Druck durch die Öffnung 35 in der Scheidewand 17 gedrückt wird.

Durch die Wirkung der Zone niederen Druckes, die über das Rohr 22 und die durch die Wände 21 und 23 gebildete Kammer mit dem Wasser 16 in Verbindung steht, wird die durch die Öffnung 35 abgelenkte und durch die Öffnungen 25 eintretende Luft angesaugt und durch die Auslaßöffnung 26 in den Luftstrom 14 ausgeleitet. Dann werden die von dem Luftstrom l4 beförderten Kondensattröpfchen gegen die außerhalb angeordneten Wärmetauscherschlangen gerichtet, wo eine Verdunstung in die Atmosphäre stattfindet.

Wenn die Luft 3β in die Öffnungn 25 eintritt, streicht sie über die turbulente Oberfläche des Wassers 16 und nimmt Flüssigkeitströpfchen auf. Die durch die Öffnung 35 eintretende Luft dringt in das Wasser 16 ein und vergrößert zusätzlich die Turbulenz. Daraus folgt die Aufnahme einer größeren Menge von Wassertröpfchen. Die Zusammenfassung dieser wasserbefördernden Luftströme ergibt den Luftstrom 27, der in den Hauptluftstrom l4 eingeleitet wird. Es si bemerkt, daß die Öffnungen 25 zwar die Wirkung des Erfindungsgegenstandes verstärken, aber nicht unbedingt -notwendig sind. Natürlich können die Öffnungen 25 durch andere gebräuchliche Lufteinmündungen ersetzt.werden, wie Löcher in den Seitenwänden 23 oder in der Vorderwand 21.

In Fig.6 ist eine andere Ausführung des Teiles der Erfindung dargestellt, der zur Abzweigung von Luft aus dem Luftstrom

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d|ent. Eine anders ausgebildete Kammer 33 steht in Verbindung mit dem Wasser 16. Der Luftstrom lh stößt gegen einen gekrümmten Flügel J>1, der einen Luftstrom 27 durch die Düse 32 erzeugt. Die Düse 32 ist bestimmt zur Beschleunigung des Luftstromes lk_t was eine größere Turbulenz und Durchdringung des Wass3?s l6 hervorruft. Diese weitere Ausbildung dient zur Andeutung der Gestaltungsmögliehkeiten, die zur weiteren Verbesserung der Wirkung der beschriebenen Kondensat-Einleitvorrichtung verwendet werden können.

7 Ansprüche

1 Bl. Zeichnungen

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Claims (7)

1. Ansprüche

   Klimagerät mit Wärmetauschern und einer Wanne zum Sammeln \ / des Kondenswassers und einer Einrichtung zum tröpfchenweisen Einleiten des Kondensats in'einen gegen einen Wärmetauscher gerichteten Luftstrom, gekennzeichnet durch eine oberhalb der Oberfläche des Wassers (16) angeordnete, sich in das V/asser (l6) erstreckende Kammer, die in ein quer in den Luftstrom O 4) ragendes Rohr (22) mündet, dessen Auslaßöffnung (2β) zur Erzeugung eines Soges vom Zentrum des Luftstromes (l4) nach außen geneigt ist, und einen mit der Kammer verbundenen Flügel (24), der einen Teil des Luftstromes (l4) durch eine Öffnung (35) in das Wasser (l6) ablenkt, das sich in der Kammer befindet.
2. 2. Klimagerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flügel (35) unter einem Winkel (Θ) gegen den Luftstrom (l4) geneigt ist (Fig. 4).
3. 3. Klimagerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet., daß der Flügel (31) eine Düse (32) bildet, durch die ein Teil des Luftstromes (l4) in das Wasser (l6) eingeblasen wird (Fig. 6).
4. 4. Klimagerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil der Kammer, der in das Wasser (ΐβ) eintaucht, eine größere Querschnittsfläche aufweist als der Teil, der in das Rohr (22) übergeht.

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5. 5. Klimagerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer eine im wesentlichen konische Form aufweist.
6. 6. Klimagerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer mit Öffnungen (25) zum gemeinsamen Ansaugen von
   Luft (36) und Wasser (l6) versehen ist.
7. 7. Klimagerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer die Form einer senkrecht durchgeschnittenen Pyramide aufweist, von der zwei gegenüberliegende Seitenwände (23)
   oberhalb des Wasserspiegels enden, wobei die Öffnungen (25) gebildet werden, und die senkrechte Wand (17) das Rohr (22) trägt.