DE3623171A1 - Anordnung zum klimatisieren von kabinen in wasserfahrzeugen - Google Patents

Anordnung zum klimatisieren von kabinen in wasserfahrzeugen

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DE3623171A1
DE3623171A1 DE19863623171 DE3623171A DE3623171A1 DE 3623171 A1 DE3623171 A1 DE 3623171A1 DE 19863623171 DE19863623171 DE 19863623171 DE 3623171 A DE3623171 A DE 3623171A DE 3623171 A1 DE3623171 A1 DE 3623171A1
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compressor
turbine
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Horst Schuetze
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Airbus Defence and Space GmbH
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Messerschmitt Bolkow Blohm AG
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    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J2/00—Arrangements of ventilation, heating, cooling, or air-conditioning
    • B63J2/02—Ventilation; Air-conditioning
    • B63J2/04—Ventilation; Air-conditioning of living spaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/002—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
    • F25B9/004—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant the refrigerant being air

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Klimati­ sieren von Kabinen in Wasserfahrzeugen mit einem Kabinen­ abluft absaugenden Kompressor, dessen Ausgang über einen Kühler und eine mit der Kompressorwelle gekoppelte Turbine die Kabinen mit aufbereiteter Luft versorgt.
Beim Klimatisieren von Kabinen ist es üblich verbrauchte Kabinenluft abzusaugen und nach Aufbereitung wieder zurück­ zuführen. Für derartige im Kreislauf arbeitende Klimaanla­ gen werden üblicherweise Kompressoren, Turbinen und Kühler eingesetzt, um mit relativ geringem Energieaufwand die Luft aufzubereiten, insbesondere zu kühlen.
Wie aus "Armada International" Sonderheft I/83, Seite 90 hervorgeht ist es zum Klimatisieren von Kampfpanzern bekannt, einen Wärmetauscher zu benutzen, der je nach Außentemperatur entweder als Kühler oder als Heizer betrieben wird. Gekühlt wird mit einem in einem gesonderten Kreislauf geführten Kältemittel, während das Heizen mit einem Wassererhitzer er­ folgt. Eine solche Klimaanlage ist aber noch unbefriedigend, weil Kombinationsanlagen Kühlen/Heizen grundsätz­ lich unwirtschaftlich arbeiten, was durch Aufbereiten der gesamten Umluft noch weiter verschlechtert wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Klima­ anlage vorzusehen, die mit wenig Aufwand und geringem Ener­ gieverbrauch insbesondere zum Klimatisieren von Kabinen in Wasserfahrzeugen geeignet ist. Diese Aufgabe ist erfindungs­ gemäß dadurch gelöst, daß die Kabinenabluft über einen Seewasserkühler zum Kompressor gelangt, und daß von dem durch den Seewasserkühler vorgekühlten Luftstrom ein Teil­ strom abgezweigt und vor der Kabine mit dem über den Kom­ pressor und die Turbine geleiteten Teilstrom wieder ver­ einigt wird.
Die erfindungsgemäße Maßnahme hat durch die Vorkühlung den Vorteil, daß nur ein Teil des gesamten Umluftstromes über den Kompressor, einen Kühler und die Turbine zum Kühlen geleitet werden muß, so daß dieser Teil des Kreislaufs auch entsprechend leistungsschwächer ausgelegt werden kann. Außerdem können sowohl der Vorkühler als auch der Haupt­ kühler mit Seewasser gekühlt werden, wodurch teure Kreis­ läufe für Kältemittel entfallen.
Beim Einsatz einer erfindungsgemäßen Klimaanlage ist es zweckmäßig, zwischen der Turbine und der Zusammenführung der Teilströme einen Wasserabscheider einzubauen, um an­ fallendes Kondensat abzuscheiden. Die Aufteilung der Teil­ ströme kann hierbei mit beliebigem Verhältnis erfolgen; aber bei einer bevorzugten Ausführungsform ist es zweck­ mäßig die Teilströme im gleichen Verhältnis aufzuteilen. Zur Unterstützung des Antriebs der Kompressor- Turbinen­ kombination kann ein zusätzlicher Elektromotor oder ein anderer geeigneter Direktantrieb vorgesehen sein, und die mit dem Kühler zwischen Kompressor und Turbine abgeleitete Kompressionswärme kann auch einem Heizkreislauf, insbe­ sondere zum Heizen der Kabinen, zugeleitet werden.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.
Die Darstellung zeigt das Prinzip einer Klimaanlage mit einer zu klimatisierenden Kabine 1, z.B. einer Kabine eines Wasserfahrzeuges. Von dieser Kabine 1 wird Abluft abgesaugt und in einem Seewasserkühler 2 vorgekühlt. Nach der Vorkühlung im Seewasserkühler 2 wird die vorgekühlte Luft in zwei Teilströme 3, 4 aufgeteilt. Der Teilstrom 3 wird über ein Rückschlagventil 5 einem Kompressor 6 zu­ geleitet, dessen Ausgang über einen zweiten Seewasser­ kühler 7 zu einer Turbine 8 führt. Die Turbine 8 und der Kompressor 7 sind durch eine Welle miteinander verbunden die zusätzlich von einem weiteren Antrieb, z.B. einem Elektromotor 9, angetrieben wird. In der Turbine wird der komprimierte Teilluftstrom 3 entspannt und dabei weiter abgekühlt. Anschließend wird der gekühlte Teilluftstrom 3 über einen Wasserabscheider 10 geleitet und danach mit dem vorgekühlten Teilluftstrom 4 vereinigt. Der vereinigte Luftstrom wird dann der zu klimatisierenden Kabine 1, die auch ein Abteil mit besonders genauer Temperatureinhaltung z.B. ein Elektronikabteil 1′ aufweisen kann, zugeführt.
Die bei der Kompression im Kompressor 7 entstehende Kom­ pressionswärme kann auch zum Heizen einem gesonderten Heiz­ kreislauf zugeführt werden. In der Zeichnung ist darge­ stellt, daß durch den Seewasserkühler 7 eine Heizleitung 15 geführt ist, die mit einer Umwälzpumpe 16 und einem Radia­ tor 17 in der Kabine 1 einen Heizkreislauf bildet. Auf diese Weise wird die Energiebilanz der Klimaanlage, die durch die Vorkühlung des Gesamtluftstromes und Aufbereitung nur eines Teilstromes schon sehr gut ist, noch weiter verbes­ sert.

Claims (6)

1. Anordnung zum Klimatisieren von Kabinen in Wasserfahr­ zeugen, mit einem Kabinenabluft absaugenden Kompressor, dessen Ausgang über einen Kühler und eine mit der Kompres­ sorwelle gekoppelte Turbine die Kabinen mit aufbereiteter Luft versorgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabinenab­ luft über einen Seewasserkühler (2) zum Kompressor (6) gelangt und daß von dem durch den Seewasserkühler (2) vor­ gekühlten Luftstrom ein Teilstrom (4) abgezweigt und vor der Kabine (1) mit dem über den Kompressor (6) und die Turbine (8) geleiteten Teilstrom (3) wieder vereinigt wird.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Turbine (8) und der Zusammenführung der Teilströme (3, 4) ein Wasserabscheider (10) angeordnet ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeich­ net, daß für den Kühler zwischen Kompressor (6) und Turbine (8) ein Seewasserkühler (7) eingesetzt ist.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilströme (3, 4) im gleichen Ver­ hältnis aufgeteilt sind.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der über eine gemeinsame Welle mit der Turbi­ ne (8) verbundene Kompressor (6) mit einem Antrieb, vor­ zugsweise einem Elektromotor (9) verbunden ist.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Kühler (7) zwischen Kom­ pressor (6) und Turbine (8) abgezogene Kompressionswärme einem zum Heizen von Kabinen (1) dienenden Heizkreislauf (15, 16, 17) zugeführt wird.
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