DE2806082A1 - Einrichtung zur klimatisierung von raeumen mit hohen inneren waermequellen - Google Patents
Einrichtung zur klimatisierung von raeumen mit hohen inneren waermequellenInfo
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Description
Dipl.-lnq. G. SchliebS 61 Darmstadt Claudiusweg 17A
Patentanwalt Telefon (06151) 46753
Postscheckkonto: Frankfurt a. M. 111157-606
Bankverbindung: Deutsche Bank AG., Darmstadt
Konto-Nr. 461 434 Γ Patentanwalt Dipr.-Ing. Schliebs, Claudiusweg 17A, 61 Darmstadt 1 Telegramme: inventron
An das
Deutsche Paterrfcamt
Zweibrückenstraße 12
München 2
L .J
Ihr Zeichen Ihr Schreiben Mein Zeichen W 1 37 hl Tag \ 3 2.
Betrifft: fat ent- TjwwUflaJMiiiii-tiihminwiniiiwhiMcanmeldung
Anmelder: Firma Karl Weiss - -J1 ,8.a /
D 6301 Reiskirchen 3
Einrichtung zur Klimatisierung von Räumen mit hohen inneren Wärmequellen
Die Erfindung "betrifft eine Einrichtung zur Klimatisierung
von Räumen mit hohen inneren Wärmequellen wie Maschinen bzw. elektrische Geräte, ZoB. Meßwarten, Fernmelderäume,
Labors oder Maschinensäle, in denen bei hoher Y/ärmeabgabe
die Raumtemperatur mit Rücksicht auf elektronische Geräte
sowohl einen bestimmten Grenzwert nicht überschreiten als auch nur in einem schmalen Temperaturband schwanken darf.
Mitunter ist zusätzlich die absolute Luftfeuchte in bestimmten Grenzen zu halten.
Herkömmliche Belüftungs- und Klimaanlagen für Maschinenräume bestehen aus Kasten- oder Schrankklimageräten (mit
waagerechter bzw<> senkrechter Luftführung im Gerät von unten nach oben) mit entsprechenden Zu- und Abluftkanälen.
Bei den hier in Präge kommenden Xuftvolumenströmen
von etwa 3.000 bis 20.000 rs?/h. werden die Geräte als
Split-Geräte ausgeführt, bei denen der luftgekühlte
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Für das Auftragsverhaltnis gilt die Gebührenordnung der Deutschen Patentanwaltskammer · Gerichtsstand für Leistung und Zahlung: Darmstadt
Gespräche am Fernsprecher haben keine rechtsverbindliche Wirkung!
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DIpl.-Ing. G. Schllebs
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Kondensator im Freien aufgestellt und mit Kältemittelleitungen,
die auf der Baustelle zu verlegen sind, mit dem eigentlichen Klimagerät im Innenraum verbunden wird.
Andererseits vereinigen Fensterklimageräte den luftgekühlten Kondensator des Kältemittelkreislaufes sowie den
Verdampfer und Umluftventilator sowie die gesamte elektrische
Ausrüstung und Kältemittelverrohrung in einem kompakten
Gerät; sie werden jedoch bisher nur für Luftvolumenströme
bis etwa 1.500 nr/h als kompakte Einheiten hergestellt.
Ferner arbeiten Fensterklimageräte in intermittierendem Betrieb mit erheblichen Schwankungen in der
Zulufttemperatur, die für empfindliche elektronische Geräte häufig nicht verträglich sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung, bestehend aus einem Umluftgerät und einem Außenluftgerät
mit luftgekühltem Kondensator im Kältemittelkreislauf in Kompaktbauweise und ggf. Lufteinlaß- und
-auslaßkanälen so auszubilden, daß der Montageaufwand
vor Ort auf ein LIinimum reduziert wird und die überschüssige
Wärme mit möglichst kleinen Luftvolumenströmen abgeführt
werden kann, - zwei Forderungen, die sich zunächst widersprechen. Außerdem soll der Istwert der Zuluft
temperatur möglichst wenig schwanken.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin,
daß die Luftführung im Umluftgerät abwärts gerichtet ist. Eine Belüftung des Raumes mit Luftauslässen unten und
Luftabsaugung über den wärmeabgebenden Geräten unterstützt
den natürlichen Luftauftrieb in und an den elektronischen
Geräten. Ein Teil der abgegebenen Wärme wird in dieser thermischen Strömung direkt zu den Abluftkanälen
geführt, ohne den Raum selbst aufzuheizen. Hierdurch kann eine bestimmte abgegebene Wärmemenge Q1 mit einem
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kleineren Luftvolumenstroin abgeführt weiden als "bei umgekehrter
luftströmung, da die zulässige Temperaturdifferenz
zwischen Lufteinlaß in den Raum und Luftabsaugung größer wird." Die Abluft temperatur iab um einige Grad höher
als die Raumluft temperatur, im Unterschied zu reiner
turbulenter Raumbelüftung, bei Jer üblicherweise die Raumtemperatur gleich der Ablufttemperatur ist.
Die Erfindung erlaubt die Aufstellung werkstafcbfertiger
Geräte in Kompaktbauweise mit gekapseltem Kältemittelkreislauf auch für große Kühlleistungen, die Luft volumenströme
über 3.000 m /h erfordern.
Bei Großgeräten ist es bekannt, zwischen der Druckseite
des Kompressors und dem Eingang des Verdampfevs einen
Heißgas-Bypass zu legen, der die Zulufttemperatur bei
Teillastbetrieb auf einen Minimalwert begrenzt. Hierdurch
wird die bei geringerer Y/ärmelast fehlende Wärmeleistung
aus dem Kältekreislauf im Verdampfer durch das Heißgas simuliert. Der Kompressor kann auch im Teillastbetrieb
weiterlaufen, wodurch die häufige und bei größeren Geräten schädliche Ei:a-Aus~3chaltung des Kältekompressors
vermieden wird·
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß in der Saugleitung vom Verdampfer zum Kompressor ein Saugdrosselventil
angeordnet ist, das von einem die Abwei-. chung der Zuluft temperatur von einem vorgegebenen Sollwert auswertenden Regler gestellt wird, und daß das Heißgas-Bypass-Ventil
von dem Druck in der Saugleitung gestellt wird.
Die Beigabe des Heißgases am Kältemittelverteiler in Strömungsrichtung vor dem Verdampfer vermeidet die
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Überhitzung dea Kompressors, die bei direkter Beigabe des
Heißgases auf dec Saugseite des Konpressors üblicherweise entsteht ο DaB Heißgas kühlt sich bei der Einspritzung
in den Verdampfer an dessen großen Tauscherflachen soweit
ab, daß e3 die Saugseite des Korapressors nicht mehr schädlich beeinflussen kann. Ein weiteres thermisches STachspritzventil
ist nicht erforderlich.
Bauliche Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand
der weiteren Unteranspräche.
Die Erfindung wird im folgenden an Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in der Zeichnung schematisch dargestellt
sind ο In dieser zeigen
Pig. 1 ein Kompakt-Klimagerät in der Ausführung mit
rechts angesetztem Außenluftteil;
Pig. 2 ein Koinpakt-Klimagerät in der Ausführung mit
links angesetztem Außenluft teil;
Pig. 3 einen Schnitt durch das Umluftgerät längs der
linie III-III in Fig. 1;
Pig. 4 einen Schnitt durch das Außenluftgerät längs
der Linie IV-IV in Fig. 1;
Fig. 5 einen Schnitt gemäß Pig» 3 und durch verschiedene
Auf- und Untersätze für das Umluftgerät;
Pigo 6 einen Schnitt gemäß Pigo 4 mit Aufsätzen für
das Außenluftgerät j
Pig. 7 ein Schaltbild für den Kältemittelkreislauf.
Fig. 8 ein Schaltbild für einen vereinfachten Kältemi
ttelkreislauf.
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Figo 1 Ms 4 zeigen ein Xompakt-Klimagerät als das Kernstück
der im Baukastensystem aufgebauten Einrichtung ohne Auf- und Untersätze.
Die Raumluft wird im Umluftgerät 10 von oben über den Umluftfilter
1 angesaugt und über dem Verdampfer 2 eines Kältemittelkreislaufs sowie über eine Elektroheizung 3
geführt. Der Umluftventilator 4 mit Antriebsmotor 5
bläst die gekühlte oder geheizte Luft nach unten aus.
Wahlweise kann zwischen Verdampfer 2 und Heizung 3 ein
1Q (nicht dargestellter) Befeuchter eingesetzt werden.
Der Kompressor 6 als wesentliches Bauteil des Kältekreislaufs
ist mit im Umluftgerät 10 eingebaut. Hierdurch kann das Außenluftgerät 20 rechts oder links am Umluftgerät 10
angebaut werden (Fig. 1 bzw. 2). In Sonderfällen kann das Außenluftgerät auch in Splitausführung einen eigenen,
separaten Aufstellungsort erhalten.
Im Außenluftgerät 20 wird die hinten durch die öffnung 21 angesaugte Luft über den Kondensator 22 des Kältemittelkreislaufs
geführt und vom Kondensatorlüfter 23 nach oben ausgeblasen. Oben wird der in Fig. 6 gezeigte und weiter
unten beschriebene Aufsatz zur Führung der Kondensatorfortluft nach hinten und außen aufgesetzt.
Eine verstellbare Klappe 25 in der Trennwand zwischen
Außenluft- und Umluftgerät erlaubt die Einstellung des gewünschten Außenluftanteils für den Innenraum.
Als wesentliche Merkmale der erfindungsgemäßen Einrichtung
sind aus Fig. 1 erkennbar:
Aufstellung eines kompakten, in der Werkstatt verdrahteten
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Dlpl.-Ing. G. Schllebs
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und verrohrten und auf dem Prüfstand auf Dichtheit und leistung geprüften Kompaktgerätes im zu klimatisierenden
Raum j
Luftführung der Umluft von oben nach unten im Gerät, damit ohne Einsatz von vielen Kanälen die luft im Raum von
unten nach oben thermikunterstützend strömen kann.
Die Aufstellung des Kompaktgerätes erfolgt im Innenraum
an einer Außenwand, so daß die zur Rückkühlung des Kondensators 22 erforderliche Außenluft direkt durch, einen Wanddurchbruch
angesaugt werden kann und oben wieder ausgeblasen wird. Der Montageaufwand vor Ort ist auf ein Minimum
reduziert, wodurch sich das Gerät insbesondere für den Einsatz auf Auslandbaustellen eignet.
TJm die Aufstellung in schmalen Gängen zu ermöglichen, ist die Bautiefe des Kompaktgerätes so klein wie möglich gehalten.
Wenn das Gerät nicht unmittelbar oder über kurze Stichkanäle an Innen- bzw. Außenraum angeschlossen wird, bestehen
verschiedene Möglichkeiten der Erweiterung nach dem Baukastensystem mit Auf- und Untersätzen.
Pig. 5 zeigt Beispiele für Aufsätze und Untersätze für
das Umluftgerät 10. Es bestehen folgende Möglichkeiten:
1. Schalldämpferaufsatz 11 zur Dämpfung des Iüftergeräusches
im Raum als Zwischenglied zu einem Direktansaug- oder Abluftkanal;
2. Quelluftauslaßkasten 12 mit eingebautem Schalldämpfer
16 zur zugfreien luftverteilung im Raum mit
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niedriger Ausblasgeschwindigkeit und Dämpfung des Lüftergeräusches,
ein Zuluftfilter 15 dient zugleich als Luftgleichrichter;
3. Quelluftauslaßkasten 13, jedoch ohne Schalldämpfer-
einbauten für Räume, die unbesetzt sind und in denen ein höherer Schallpegel nicht störend wirkt, der Zuluftfilter
15 dient gleichzeitig als Luftgleichrichter;
4. alternativ erhält der Au3laßkasten 12 bzw. 13 verstellbare Schlitzauslässe oder Düsenlochplatten, mit
denen eine größere Eindringtiefe der Luftströmung in
den Raum zur Wärmequelle erzielt wird unter Verzicht auf die zugfreie Belüftung;
5. Einblas in einen Doppelboden 17 über einen Zuluftfilterkasten 14- zur Erzielung einer Luftführung im Raum
von unten nach oben, wie sie bei Computer-Häumen gebräuchlich ist, über einen Zuluftfilterkasten.
Die Untersätze erstrecken sich vorzugsweise über die volle Breite des gesamten Gerätes, d.h. auch unter dem Außenluft
gerät 20.
Der Zuluftfilter kann als Peinfilter Klasse B 2/C oder
als Feinstfilter Klasse C ausgeführt sein.
Pig. 6 zeigt Beispiele für Aufsätze auf das Außenluftgerät 20. Es bestehen folgende Möglichkeiten:
1. Schalldämpferaufsatz 26 zur Dämpfung des Kondensatorlüftergeräusches
und Senkung des Außenschallpegels,
mit Anschluß über einen Ausblaskasten 27 an den Kondensatorluftauslaß
mit Wetterschutzgitter 28 in der Außenwand 29;
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2. Ausblaskasten 27 ohne Schalldämpfer mit direktem Anschluß
an den Kondensatorluftauslaß, mit Wetterschutzgitter 28 zum Umsatz bei höheren zulässigen Außenschallpegeln.
c Das Außenluftgerät besitzt keinen separaten Untersatz, so
daß der Raun unter ihm in jedem Fall für die beschriebenen Auslässe des Umluftgerätes zur Verfügung steht.
Als wesentliches Merkmal ist die elektrische Ausrüstung komplett im Kompaktgerät integriert und vorzugsweise als
Schaltschrank 24 (Figo 1, 6) im Außenluftgerät untergebracht.
Der .-Schaltschrank 24 enthält alle erforderlichen
elektrischen Schaltelemente, die Eingangsklemmen für die
Netzeinspeisung, den fietzschalter und die einzelnen Sicherungen,
die 2rüfklemmen sowie in der Frontplatte die Beü>
triebs- und Störanzeigemelder und den Sollwertsteller des
Zulufttemperaturreglers. Die Sicherungen sind verdeckt,
aber gut zugänglich von der Frontseite des Gerätes erreichbar.
Die Fig. 7 zeigt den Kältemittelkreislauf mit dem Kompressor
6 sowie den Bauelementen der Hochdruckseite, das
sind der luftgekühlte Kondensator 22 mit Lüftermotor für die Außenluft, ein Flüssigkeitssammler 32, ein Trockner
33, ein Kaltemitteischauglas 34 sowie ein Expansionsventil
35 und das Heißgas-Bypass-Ventil 36, einschließlich Steu-
cib erleitung 37 zur Saugsexte des Kompressors 6.
Die Bauelemente der ITiederdruckseite sind ein Kältemittelverteiler
40, der Verdampfer 2 sowie das Saugdrosselventil 41.
Die leistungsregelnden Bausteine sind der Temperaturfühler
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DIpl.-lng. G. Schllebs
an das Deutsche Patentamt, München '^ Patentanwalt
42 in der Zuluft mit Temperaturregler 43, der seinerseits
das Saugdrosselventil 41 proportional zur Temperaturabweichung
gegenüber dem vom Sollwertgeber 44 vorgegebenen Sollwert öffnet oder schließt.
Die leistungsregelnden Bausteine im Kältemittelkreislauf
sind das Saugdrosselventil 41, das abhängig von der Zulufttemperatur
geregelt wird. Durch Drosselung, d.h. Verringerung der umgepumpten Kältemittelmenge ist es
möglich, eine konstante Zulufttemperatur zu halten bei
schwankenden Wärmeabgaben am Verdampfer 2, wenn die Umlufttemperatur
zwischen der Zulufttemperatur und z.B. 100C darüber schwankt.
Die Drosselung der umgewälzten Kältemittelmenge bewirkt ein Absinken des Saugdruckes am Kompressor 6, der seinerseits
das Heißgas-Bypass-Ventil 36 öffnet und damit Heißgas von der Druckseite des Kompressors 6 über die Leitung
31 in den Verdampfer 2 fördert zur Aufrechterhaltung eines
minimalen Gasstromes durch den Kompressor 6 einerseits und zur Simulation der aus der Umluft fehlenden
Wärmelast andererseitsο Nur noch eine Restmenge Flüssigkeit
wird in diesem Falle über das Expansionsventil 35 in den Verdampfer eingespritzt und erzeugt dort Wärme.
Auch das Heißgas-Bypass-Ventil 36 arbeitet proportional
und stetig, so daß eine Anpassung an schwankende Wärmelasten ohne Ein-Aus-Regelung gegeben ist.
Als weitere Möglichkeit zeigt Fig. 8 einen vereinfachten Kältemittelkreislauf mit stufenloser Kälteleistungsregelung.
Die Schaltung nach Fig. 8 enthält anstelle des Saugdrosselventils 41 und des Heißgas-Bypass-Ventils 36 mit Steuerleitung
37 nunmehr ein Dreiwege-Heißgasventil 45, das wieder wie vorbeschrieben vom Regler 43 angesteuert wird und das
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an das Deutsche Patentamt, München w» Patentanwalt
über die Leitung 31 die schwankende Wärmeabgabe am Verdampfer 2 durch Zugabe von Heißgas ausgleicht. Das Dreiwege-Heißgasventil
45 wird in diesem Fall von der Zulufttemperatur abhängig geregelt.
Zur Drosselung der am Verdampfer 2 entzogenen Wärme (d.i. gleich der erzeugten Kälte) wird in diesem Fall nicht der
Saugdruck am Kompressor 6 abgesenkt und damit die umgewälzte Kältemittelmenge gedrosselt, sondern es wird Heißgas
von der Druckseite des Kompressors durch das proportional wirkende Dreiwege-Heißgasventil 45 über die Leitung 31 direkt
am Eingang des Verdampfers 2 eingespritzt. Das Mischungsverhältnis zwischen eingespritzter Flüssigkeit vom Expansionsventil
35 und eingespritztem Heißgas vom Dreiwege-Heißgasventil 45 bestimmt die am Verdampfer umgesetzte Kälteleistung.
Auch bei Einspritzung eines großen Anteils Heißgas vor den Verdampfer 2 wird dieses an den Tauscherflächen des
Verdampfers soweit abgekühlt, daß die Saugseite des Kompressors 6 nicht schädlich überhitzt wird.
Durch die proportionale und stetige Arbeitsweise des Dreiwege-Heißgasventils
45 ist eine Anpassung der Kälteleistung von 0 bis 100 % an schwankende Wärmelasten ohne Ein-Aus-Regelung
gegeben.
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Claims (7)
- Brief vom Blatt γ\ Dipl.-Ing. G. Schliebsan das Deutsche Patentamt, München PatentanwaltPatentansprüche 2806082f 1. lEinri chtung zur Klimatisierung von Räumen mit hohen inneren Wärmequellen, bestehend aus einem Umluftgerät und einem Außenluftgerät mit luftgekühltem Kondensator im Kältemittelkreislauf in Kompaktbauweise und ggf. Luftein- und -auslaßkanälen, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftführung im Umluftgerät (10) abwärts gerichtet ist.
- 2. Einrichtung nach Anspruch 1 mit einem Heißgas-Bypass-Ventil in einer Leitung zwischen der Druckseite des Kompressors und dem Eingang des Verdampfers zur proportionalen und stetigen Regelung der Kälteleistung von 0 bis 100 %, dadurch gekennzeichnet, daß in der Saugleitung vom Verdampfer (2) zum Kompressor (β) ein Saugdrosselventil (41) angeordnet ist, das von einem die Abweichung der Zulufttemperatur von einem vorgegebenen Sollwert auswertenden Regler (43) gestellt wird, und daß das Heißgas-Bypass-Ventil (36) von dem Druck in der Saugleitung gestellt wird.
- 3. Einrichtung nach Anspruch 1 mit einem Dreiwege-Heißgas-Ventil in der Druckleitung des Kompressors mit Abzweig zum Eingang des Verdampfers zur proportionalen und stetigen Regelung der Kälteleistung von 0 bis 100 %, dadurch gekennzeichnet, daß das Dreiwege-Heißgas-Ventil (45) von einem die Abweichung der Zulufttemperatur von einem vorgegebenen Sollwert auswertenden Regler (43) gestellt wird.
- 4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umluft-Auslaßkanal als sich über die volle Breite des kombinierten Gerätes erstreckender Quelluft-Auslaßkasten (12,13) ausgebildet ist.909833/0370Brief vom Blatt ]2? DIpl.-lng. G. Schllebsan das Deutsche Patentamt, München ·" Patentanwalt
- 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Quelluft-Auslaßkasten (12) ein Schalldämpfer (16) eingebaut ist.
- 6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Quelluft-Auslaßkasten (12,13) mit verstellbaren Schlitzauslässen oder Düsenlochplatten ausgestattet ist.
- 7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Umluftgerät (10) und/oder auf das Außenluftgerät (20) ein Schalldämpferaufsatz (11,26) aufsetzbar ist.909833/037D
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2806082A DE2806082C2 (de) | 1978-02-14 | 1978-02-14 | Einrichtung zum Regeln der Kühlleistung eines Klimagerätes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2806082A DE2806082C2 (de) | 1978-02-14 | 1978-02-14 | Einrichtung zum Regeln der Kühlleistung eines Klimagerätes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2806082A1 true DE2806082A1 (de) | 1979-08-16 |
DE2806082C2 DE2806082C2 (de) | 1986-02-20 |
Family
ID=6031872
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2806082A Expired DE2806082C2 (de) | 1978-02-14 | 1978-02-14 | Einrichtung zum Regeln der Kühlleistung eines Klimagerätes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2806082C2 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0060724A2 (de) * | 1981-03-17 | 1982-09-22 | Sea Containers Limited | Frachtkühlung |
FR2586092A1 (fr) * | 1985-07-18 | 1987-02-13 | Cornu Jean | Procede d'amelioration du rendement d'un systeme de chauffage par pompe thermodynamique et systeme pour la mise en oeuvre d'un tel procede |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1753277A1 (de) * | 1968-02-29 | 1971-07-08 | Johann Roessner | Anordnung zum Klimatisieren geschlossener Raeume |
-
1978
- 1978-02-14 DE DE2806082A patent/DE2806082C2/de not_active Expired
Patent Citations (1)
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Zeitschrift: Sanitär- und Heizungstechnik, Jg. 1971 Heft 4, S. 316-322, Heft 5, S.396- 401 * |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2806082C2 (de) | 1986-02-20 |
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Legal Events
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OD | Request for examination | ||
OGA | New person/name/address of the applicant | ||
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