DE3508651A1

DE3508651A1 - Klimaeinrichtung

Info

Publication number: DE3508651A1
Application number: DE19853508651
Authority: DE
Inventors: Terrance Northamptonshire Joyce; Patrick Far Cotton Northamtonshire Lamb; Bernard Kings Heath Northamptonshire Scouse
Original assignee: Environheat Ltd
Current assignee: Environheat Ltd
Priority date: 1984-03-13
Filing date: 1985-03-12
Publication date: 1985-10-24
Also published as: US4662187A; GB8406501D0; GB2158566B; GB2158566A; GB8506407D0

Description

Die Erfindung betrifft eine Klimaeinrichtung und insbesondere eine kompakte Klimaeinheit, die an die Wand oder die Zimmerdecke montiert werden kann, und die geeignet ist, einen Feuchtluftstrom unabhängig von einem Hauptklimastrom zu erzeugen.

Klimaeinheiten, die einen Wärmetauscher zur Abschreckung des Hauptluftstromes und einen Dampferzeuger zur Befeuchtung des Luftstromes aufweisen, sind bekannt. Solche Systeme führen jedoch den Dampf in den geregelten Hauptluftstrom, um die ausgestoßene Luft anzufeuchten. Infolgedessen kann die angefeuchtete Luft nicht unabhängig von dem Hauptstrom aus der Einheit erhalten werden. Wenn abgeschreckte Luft mit dem Hauptluftstrom ausgestoßen und Dampf in den ausgestoßenen Luftstrom eingeführt wird, bewirkt dies im ausgestoßenen Luftstrom eine hohe sichtbare Kondensation, die äußerst unerwünscht für verschiedene Umgebungen ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, die eine hohe Kondensation in dem ausgestoßenen Luftstrom vermeidet und die unabhängige Zufuhr von befeuchteter Luft und klimatisierter Luft ermöglicht.

Ein Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung sieht eine Klimaeinrichtung vor, die einen Wärmetauscher, Mittel zur Erzeugung eines Hauptluftstromes mit klimatisierter Luft und Mittel zur Erzeugung eines Hilfsluftstromes mit angefeuchteter Luft auf v/eist, wobei der Hauptluftstrom und der Hilfsluftstrom so von der Einrichtung ausgestoßen werden, daß keine wesentliche Vermischung zwischen den beiden Luftströmen auftritt.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wird eine Klimaeinrichtung vorgesehen, die ein Schrankgehäuse,

einen Wärmetauscher, Mittel zum Einzug von Umgebungsluft in den Schrank und zum Befördern der Umgebungsluft durch den Wärmetauscher und aus dem Schrank durch einen Auslaß, einen Dampferzeuger und eine Dampfmischungskammer innerhalb des Schrankes, Einrichtungen zum Versorgen der Mischungskammer mit Dampf, in der der Dampf mit der Umgebungsluft, die in den Schrank eingezogen wird, gemischt wird, um angefeuchtete Luft zu erzeugen, und Auslaßeinrichtungen, durch die die angefeuchtete Luft ausgestoßen wird, aufweist, wobei die Anordnung so aufgebaut ist, daß eine Mischung des Luftstromes, der durch den Wärmetauscher geführt wurde, mit dem angefeuchteten Luftstrom minimiert wird.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine Klimaeinrichtung vorgesehen mit einem Dampferzeuger zur Versorgung einer Dampfmischungskammer der Einrichtung mit Dampf, wobei der Dampferzeuger einen Behälter mit Heizelektroden zum Heizen des Wassers in dem Behälter, Einrichtungen zur Steuerung der Wasserversorgung zu dem Container und Einrichtungen zur Steuerung des Wasserabflusses von dem Behälter, wobei die Abflußsteuereinrichtung in Abhängigkeit des elektrischen Stromanstiegs der Heizelektroden oberhalb eines oberen vorbestimmten Wertes für eine vorbestimmte Zeit arbeiten, so daß das Wasservolumen in dem Behälter reduziert wird und wobei die Abflußsteuereinrichtung inaktiviert wird, wenn der Strom unter den vorbestimmten Wert absinkt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.

Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Es stellen dar:

Fig. 1 eine allgemeine schematische Vorderansicht einer

Klimaeinheit,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Dampfboilers am Ende der Klimaeinheit,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Dampfmischungskammer an dem dem Dampfboiler gegenüberliegenden Ende der Einheit, und

Fig. 4 einen elektrischen Schaltkreis mit dem Regelkreis für den Dampfboiler.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird eine Verdunstungsraumeinheit 10 mit einem Schrank 12 gezeigt, die geeignet ist, an einer Wand oder Decke oder andere geeignete Halteeinrichtungen in horizontaler oder vertikaler Position befestigt zu werden.

Der Schrank ist auf einen Grundrahmen 14 montiert, der ebenfalls im wesentlichen alle Funktionsbauteile der Einheit tragen kann und der nicht gezeigte Befestigungseinrichtungen, durch die die Einheit an der Halteeinrichtung befestigt ist, aufweist. Der Schrank umfaßt ein Einlaßrahmengitter 16 und ein Auslaßrahniengitter 18, durch die die Luft in die Einheit gezogen und von dieser ausgestoßen wird.

Die Umgebungsluft ¹A¹, die in die Einheit eintritt, wird durch ein Vorfilter 20 geführt, das sich über den Boden des Schrankes angrenzend an das Einlaßgitter 16 erstreckt, und das die größeren in der Luft schwebenden Teilchen entfernt. Die Luft wird dann durch ein Paar elektrostatischer Luftfilterelemente 22 bzw. 24 geführt, die die in der Luft schwebenden Teilchen bis zu 0,05 pm bis zu einem Reinigungsgrad von 90 % entfernt. Alternativ können auch nicht gezeig- te Textilfilter anstelle der elektrostatischen Elemente eingesetzt werden, um mit einem Reinigungsgrad von bis zu

75 bis 85 % Teilchen mit einer Größe von 5 pm zu entfernen.

Die Luft wird unter Verwendung einer Gebläseanordnung 26, die oberhalb der elektrostatischen Elemente angeordnet ist und drei Zentrifugalgebläse 28, 30 und 32, die hintereinander angeordnet sind, aufweist, in die Einheit gezogen. Die Gebläse 28 und 30 werden durch einen Elektromotor 34 mit doppelter Achse und das Gebläse 32 durch einen Elektromotor 36 angetrieben. Die Gebläse treiben die Luft in einen Wärmetauscher 38, der entweder die Luft abschrecken oder erhitzen kann, wonach die klimatisierte Luft durch das Auslaßgitter 18 geblasen wird. Eine nicht gezeigte thermostatische Luftregelung ist vorgesehen, um den Wechsel von einem Kühlzustand zu einem Heizzustand über eine Totzeitperiode mit einer 2°C-Temperaturabweichung, in der nur die Axialgebläse arbeiten können, vorzusehen. Ein ebenfalls nicht dargestellter drehender Thermostat, der als Phiolensensor (phial sensor) arbeitet, ist in dem Gebläselufteinlaß angeordnet und mit einem Geschwindigkeitssteuerschalter verbunden, um den automatischen Wechsel von dem Kühlzustand zu dem Heizzustand und umgekehrt vorzusehen.

Um die Dampfbefeuchtung der Luft zu ermöglichen, weist die Einheit an einem Ende eine Elektrodenboileranordnung 40 auf, die genauer unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben wird. Die Boileranordnung enthält einen Dampfboiler 42, von dem Dampf in eine Dampfmischungskammer 44 übertragen wird, die an dem entgegengesetzten Ende des Schrankes angeordnet ist. Der Dampf wird unter Verwendung eines Dampfrohres 46, das durch den Wärmetauscher verläuft und an der Dampfmischungskammer endet, übertragen. Ein Zentrifugalgebläse 48, das auf dem Grundrahmen befestigt ist, bläst Urngebungsluft ¹A¹ in die Mischungskammer 44, um diese mit dem zugeführten Dampf zu mischen und dann die befeuchtete Luft ¹A¹ durch das Auslaßgitter 50, das an dem obersten Ende der Mischungskammer angeordnet ist, zu blasen. Das Auslaßgitter

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50 ist abgewinkelt, so daß der befeuchtete Luftstrom ¹H¹ von dem Hauptluftstrom ¹M¹ der aus dem Auslaßgrill 18 austretenden klimatisierten Luft abgelenkt wird, so daß im wesentlichen keine Vermischung zwischen den Luftströmen auftritt. Infolgedessen ist der befeuchtete Luftstrom ¹H¹ unabhängig von dem Hauptluftstrom ¹M¹ durch den Verdunster und kann unabhängig von dem Klimatisierungszustand des Hauptluftstroms arbeiten, wann immer eine Erhöhung der Luftfeuchtigkeit erforderlich ist. Die Umgebungsluft ¹A¹ wird durch das Vorfilter 20 und das Haupteinlaßgitter 16 in die Dampfmischungskammer gezogen. Die Mischungskammer 44 ist mit einem Kondensataufnahmerohr 52 versehen.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 wird Wasser über ein Zufuhrrohr 54 geführt, das ein Fiter, auf das über das Sammelrohr 56 zugegriffen wird, enthält. Ein Zulaufmagnetventil 58 steuert die Zufuhr von Zufuhrwasser zu einer kleinen Lochdrosselspule 60, die mit einer Rohrverteileranordnung 6 2 am Boden des Boilerbehälters 44 verbunden ist. Es ist beabsichtigt, daß ein druckregulierendes Ventil zwischen dem Magnetventil 58 und der Drosselspule 60 angeordnet wird, das den Zufuhrwasserdruck in einem Druckbereich von 34,5 kPa bis 1,379 MPa (5-200 lbf/in²) reguliert.

Ein Auslaßrohr 64 verbindet die Boilerverteileranordnung mit einem Drainagerohr 66 über ein Ablaufmagnetventil 68, das den Abfluß des Wassers von dem Boilerbehälter regelt. Ein U-Niveaurohr 70 überbrückt das Ablaufmagnetventil 68 und verbindet das Auslaßrohr und das Drainagerohr, um das maximale Wasservolumen in den Behältern zu begrenzen.

Unter Bezugnahme auf die beiden Figuren 2 und 4 versorgt der positive Anschluß von einem Befeuchtungsrelais 76 den spannnungsführenden Anschluß 6, der nicht gezeigten Boilerheizungselektroden über einen Überstromsicherungsschalter 72, wenn der Schalter 72 geschlossen ist. Der neutrale An-

Schluß der Boilerelektroden ist mit der Bezugsziffer 5 bezeichnet, der ebenfalls mit dem neutralen Anschluß 8 des Zulaufmagnetventils verbunden ist. Der aktive Anschluß 6 ist mit dem Anschluß 9 verbunden, der das Zulaufmagnetventil und das Ablaufmagnetventil mit Strom versorgt. Infolgedessen sind bei geschlossenem überstromsicherungsschalter 72 die Anschlüsse 6 und 7 positiv, wobei beide Anschlüsse 6 und 9 ebenfalls positiv sind, so daß keine Spannung an das Ablaufmagnetventil gelegt wird, das deshalb geschlossen bleibt. Das Magnetventil 58 öffnet, so daß der Boilerbehälter sich bis zu dem Pegel des U-Rohrs 70 füllt, wobei das Überschußwasser durch das Rohr 70 und das Drainagerohr 66 abläuft.

Die Boilerelektroden heizen das Wasser im Boilerzylinder 42 und die Menge der gelösten Feststoffe in dem Container erhöht sich in Abhängigkeit des zu Dampf umgewandelten Wassers. Wenn der Strom einen ganz bestimmten Pegel erreicht, der den Überstromsicherungsschalter 72 auslöst, wird der Anschluß 6 neutral und die Spannung wird an das Ablaufmagnetventil 68 angelegt, so daß es öffnet. Das Magnetventil 68 bleibt für einen Zeitraum von ungefähr 10 bis 15 Sekunden, während dem 15 bis 20 % des BehälterInhalts abläuft, geöffnet. Eine geringere Elektrodenfläche wird dadurch bloßgelegt, so daß der Strom abnimmt, den überstromschalter schließt und das Magnetventil 68 inaktiviert und die normale Arbeitsweise bewirkt. Dieser Arbeitszyklus wiederholt sich, wenn der Wasserpegel nicht ausreichend sinkt und wird fortgeführt, bis der Strom normalisiert ist.

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Claims

E 68 11. Mä Sonnenberger Straße 100 v-, /p 6200 Wiesbaden KK/ Ka * Dipl.-lng. H.G.Cörtz Dr.-lng. |. H. Fuchs .noc Patentanwälte H- Marz 1985 Environheat Limited, Par Cotton, Northamptonshire, Großbritannien Klimaeinrichtung Patentansprüche

1. Klimaeinrichtung mit einem Wärmetauscher, Einrichtungen zur Erzeugung eines Hauptluftstromes klimatisierter Luft und Einrichtungen für einen Hilfsluftstrom angefeuchteter Luft, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptluftstrom (M) über eine Auslaßeinrichtung (18) und der Hilfsluftstrom (A) über eine andere Auslaßeinrichtung (50) aus dem Schrank (12) ausgestoßen wird, wobei die Auslässe so angeordnet sind, daß im wesentlichen keine Vermischung zwischen dem Hauptluftstrom (M) und dem klimatisierten Luftstrom (H) auftritt.

2. Klimaeinrichtung mit einem Schrank, der einen Wärmetauscher (38), Einrichtungen zum Einziehen der Umgebungsluft in den Schrank und Treiben der Umgebungs-

luft durch den Wärmetauscher und aus dem Schrank durch einen Auslaß (18), einen Dampferzeuger (14) und eine Dampfmischungskammer (44) innerhalb des Schrankes, Einrichtungen (46) zum Zuführen des Dampfes zu der Mischungskammer, in der der Dampf mit Umgebungsluft, die in den Schrank eingezogen wurde, gemischt wird, um angefeuchtete Luft zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß Auslaßeinrichtungen (50), durch die die angefeuchtete Luft ausgestoßen wird, so angeordnet sind, daß eine Mischung des Luftstromes (M), der durch den Wärmetauscher gelangt, mit dem angefeuchteten Luftstrom (H) minimiert wird.

3. Klimaeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (50) für den angefeuchteten Luftstrom (H) an einem Ende der Einrichtung angeordnet und so konstruiert ist, daß er den angefeuchteten Luftstrom von dem Hauptluftstrom (M) ablenkt.

4. Klimaeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfmischungskammer (44) ein Gebläse (48) beinhaltet, um Umgebungsluft in die Kammer zu ziehen, und eine Dampftransportröhre (46) von dem Dampfgenerator (40) empfängt sowie den Auslaß (50) für den befeuchteten Luftstrom aufweist.

5. Klimaeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfmischungskammer (44) an einem Ende der Einrichtung und der Dampfgenerator (40) an dem entgegengesetzten Ende der Einrichtung angeordnet ist, wobei die Dampftransportröhre (46) zwischen dem Wärmetauscher (38) und einer Gebläseanordnung (26), die die Einrichtungen zum Einzug der Umgebungsluft in den Schrank (12) aufweist, durch die Klimaeinrichtung führt.

6. Klimaeinrichtung nach einem der Ansprüche 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampferzeuger (40) einen Behälter (42) mit Heizelektroden zum Kochen des Wassers in dem Behälter, Einrichtungen (56, 58) zur Steuerung der Wasserzufuhr zu dem Behälter und Einrichtungen (68, 70) zum Steuern des Wasserabflusses von dem Behälter aufweist, wobei die Abflußsteuereinrichtungen (68, 70) in Abhängigkeit des Wertanstieges eines elektrischen Stromes, der den Heizelektroden zugeführt wird, oberhalb eines oberen vorbestimmten Wertes für eine vorbestimmte Zeit tätig sind, so daß das in dem Behälter gehaltene Wasservolumen reduziert wird, bis der elektrische Strom einen unteren vorbestimmten Wert erreicht und die ZulaufSteuereinrichtungen inaktiviert werden.

7. Klimaeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zulauf- und AblaufSteuereinrichtungen jeweils ein magnetbetätigtes Ventil (58, 68) aufweisen und eine Flußdrosseleinrichtung (60) zwischen dem Zulaufventil und dem Behälter angeordnet ist.

8. Klimaeinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bypaßeinrichtung (70) zur Begrenzung des maximalen in dem Behälter gehaltenen Wasservolumens vorgesehen ist, und die Bypaßeinrichtung den Container mit einem Abfluß (66) stromabwärts der Ablaufsteuereinrichtung (68) verbindet.

9. Klimaeinrichtung, gekennzeichnet durch einen Dampferzeuger (40) zur Versorgung einer Dampfmischungskammer (44) der Einrichtung mit Dampf, v/obei der Dampferzeuger einen Behälter (42) mit Heizelektroden zum Kochen des Wassers in dem Behälter, Einrichtungen (58) zur Steuerung des Wasserzulaufs zu dem Behälter und Einrichtungen (68, 70) zur Steuerung des Wasserablaufs von

dem Behälter aufweist, wobei die Ablaufsteuereinrichtung (68) in Abhängigkeit von dem Wertanstieg eines elektrischen Stromes zu den Heizelektroden über einem oberen vorbestimmten Wert für eine vorbestimmte Zeit aktiviert sind, so daß das in dem Behälter gehaltene Viasservolumen reduziert wird, während die Ablaufsteuereinrichtungen inaktiviert werden, wenn der elektrische Strom unter einen unteren vorbestimmten Wert absinkt.