DE630267C

DE630267C - Device for ventilation of rooms, in particular of passenger vehicles

Info

Publication number: DE630267C
Application number: DEN36432D
Authority: DE
Original assignee: MEAF Machinerieen en Apparaten Fabrieken NV
Current assignee: MEAF Machinerieen en Apparaten Fabrieken NV
Priority date: 1934-03-09
Filing date: 1934-03-09
Publication date: 1936-05-25

Description

BtbÜotheek
lur. InU. EigenäomBtbÜotheek
lur. InU. Eigenäom

15 JUSL 193P-15 JUSL 193P-

AUSGEGEBEN AM 25. MAI 1936ISSUED MAY 25, 1936

Die Kühlung und Belüftung von Räumen durch Zufuhr von Frischluft, die vor Eintritt in den Raum- zwecks Herabsetzung der Temperatur und des Feuchtigkeitsgehaltes auf bestimmte gleichbleibende Werte behandelt wird, bereitet insofern Schwierigkeiten, als die Einhaltung eines bestimmten Feuchtigkeitsgehaltes im belüfteten Raum eine Herabsetzung der Temperatur der zu behandelnden Luft auf einen Wert erfordert, der unter Umständen weit unter der gewünschten Raumtemperatur liegt.The cooling and ventilation of rooms by supplying fresh air before entry in the room for the purpose of lowering the temperature and moisture content to certain constant values are treated, causes difficulties insofar as the maintenance of a certain moisture content in the ventilated room requires the temperature of the air to be treated to be reduced to a value that may be possible is far below the desired room temperature.

Soll beispielsweise bei einem Eisenbahnwagen unter der Annahme eines stündlichen Luftwechsels von 1000 m³, eines Außenluftzustandes von 24⁰ und 100% Sättigung, einer Feuchtigkeitsabgabe von 50 g je Stunde für jeden Reisenden und einer Besetzung des Wagens mit etwa 80 Reisenden eine Trocknung der Frischluft erzielt werden, die so weit geht, daß die Luft im Wagen bei der gewünschten Raumtemperatur von etwa 22 ° eine Sättigung von 60% aufweist, so ist es erforderlich, die Frischluft bis auf etwa 7° zu kühlen, also auf eine Temperatur, die weit unter der etwa 20 ° betragenden Temperatur liegt, die zur Aufrechterhaltung der gewünschten Raumtemperatur voü 22° erforderlich ist. Die in den Luftzuführungskanälen erfolgende Wärmezufuhr genügt in der Regel nicht, um die Erwärmung von 7⁰ auf 20° herbeizuführen. Eine Teilung der Zuluft in einen behandelten und einen nichtbehandelten Zweigstrom schafft hier ebenfalls keine Abhilfe. Es liegt nahe, ein bei der Luftheizung übliches Verfahren hier anzuwenden und mit dem kalten Luftstrahl Raumluft anzusaugen, um ein Gemisch in den Wagen einzublasen, das allerdings schon wesentlich besser temperiert ist. Dieses Mittel ist aber wieder nicht geeignet, Zug- und Kälteempfindungen zu verhüten, zumal bei der zur Trocknung erforderlichen Kälteleistung, falls sie aufgebracht werden kann, der gesamte Wagenraum allmählich zu tief abkühlen müßte.For example, in a railroad car, assuming an hourly air change of 1000 m ³ , an outside air condition of 24 ⁰ and 100% saturation, a moisture release of 50 g per hour for each traveler and an occupation of the car with about 80 passengers, the fresh air is to be dried that goes so far that the air in the car has a saturation of 60% at the desired room temperature of about 22 °, it is necessary to cool the fresh air to about 7 °, i.e. to a temperature that is well below the temperature of about 20 °, which is necessary to maintain the desired room temperature of 22 °. Which is made in the air supply ducts heat not generally sufficient to bring about the heating from 7 ⁰ to 20 °. Splitting the supply air into a treated and an untreated branch flow does not help here either. It makes sense to use a method that is common with air heating and to suck in room air with the cold air jet in order to blow a mixture into the car, which is, however, at a much better temperature. However, this means is again not suitable for preventing drafts and cold sensations, especially since with the cooling power required for drying, if it can be applied, the entire vehicle compartment would gradually have to cool too deeply.

Es ist bereits bekannt, zwischen- der der Kühleinrichtung zuströmenden warmen Außenluft und der dem Raum zuströmenden gekühlten Luft einen Wärmeaustausch stattfinden zu lassen und die Frischluft, die eine höhere Temperatur hat, als im Raum gewünscht wird, auf eine Temperatur zu kühlen, der ein bestimmter Feuchtigkeitsgehalt entsprechend der im Raum unter Berücksichtigung der gewünschten Sättigung durch die hier hinzukommende Feuchtigkeit entspricht. Diese gekühlte Luft wird mit der warmen, von außen angesaugten Frischluft in einen Wärmeaustausch gebracht, um ihre Temperatur unter Beibehaltung der der Kühlung entsprechenden Sättigung auf die Höhe zu bringen, mit der sie in den Wagen eintreten soll. Hier kann dann die Sättigung durch die von den in dem Raum befindlichen Personen abgegebene Feuchtigkeit bis auf das gewünschte Maß steigen. Auf diesem Wege kann also die Kühlung des Raumes unab-It is already known that between the warm flowing into the cooling device Outside air and the cooled air flowing into the room, a heat exchange takes place and the fresh air, which has a higher temperature than desired in the room is to cool to a temperature that takes into account a certain moisture content corresponding to that in the room corresponds to the desired saturation due to the added moisture. This cooled air is with the warm, fresh air drawn in from the outside brought into a heat exchange to their Temperature while maintaining the level of saturation corresponding to the cooling with which she is to enter the car. Here then the saturation can due to the moisture given off by the people in the room except for desired level increase. In this way, the cooling of the room can

hängig von dem Feuchtigkeitsgehalt reguliert werden. ,can be regulated depending on the moisture content. ,

Gemäß der Erfindung erfolgt ,_;die Wärmeabgabe der warmen Luft an die gekühlte Luft nicht wie bei bekannten Einrichtungen unmittelbar, sondern mittels eines flüssigen Wärmeträgers, der in einem vor der Kühleinrichtung angeordneten Teil des Wärme-. austauschers Wärme aus dem angesaugten ίο warmen Luftstrom aufnimmt "und in einem hinter der Kühleinrichtung angeordneten Teil des Wärmeaustauschers an den dem Raum zuströmenden gekühlten Luftstrom abgibt.According to the invention takes place _; the heat transfer of the warm air to the cooled air not directly as in known devices, but by means of a liquid heat transfer medium, which is arranged in a part of the heating device in front of the cooling device. exchanger absorbs heat from the sucked in ίο warm air flow "and releases it in a part of the heat exchanger arranged behind the cooling device to the cooled air flow flowing into the room.

Der Vorteil dieser Anordnung besteht zunächst darin, daß sie die Verwendung von Wärmeaustauschern ermöglicht, in denen ■ Wärme von Luft durch die Austauscherfläche hindurch an Flüssigkeit oder umgekehrt übergeht. Diese Wärmeaustauscher weisen wegen des guten Wärmeüberganges von der Flüssigkeit an die Aüstauscherfläche bedeutend geringere Abmessungen auf als die bei direkter Wärmeübertragung von Luft an Luft erforderlichen Wärmeaustauscher mit großen wärmeabgebenden bzw. -aufnehmenden Oberflächen· zu beiden Seiten der Austauscherfläche, ein Vorteil, der. insbesondere bei Ver-. wendung in Fahrzeugen von Bedeutung ist.The advantage of this arrangement is first of all that it allows the use of Heat exchangers allows in which ■ heat from air through the exchanger surface passes through to liquid or vice versa. These heat exchangers have due the good heat transfer from the liquid to the exchange surface is significantly lower Dimensions than those required for direct heat transfer from air to air Heat exchangers with large heat-emitting or heat-absorbing surfaces on both sides of the exchanger surface, an advantage that. especially with ver. use in vehicles is important.

Weiterhin aber ermöglicht die Verwendung des flüssigen Wärmeträgers eine besonders einfache und betriebssichere Regelung der Temperatur, mit der die in der Kühleinrichtung gekühlte und in dem zweiten Teil des Wärmeaustauschers auf die gewünschte Temperatur erwärmte Luft in den Raum eintritt. Es ist also möglich, in der Kühleinrichtung eine konstante Kühlung auf etwa 7 bis io° " durchzuführen, während die Erwärmung der Raumluft durch entsprechende Drosselung des Flüssigkeitsumlaufes in dem Wärmeaustauscher in einfachster Weise geregelt wird. Man benötigt bei dieser Einrichtung demnach keinen hygrometrischen Geber o. dgl. als Regelorgan, sondern kommt mit einem stets sicher arbeitenden Termostaten aus.Furthermore, however, the use of the liquid heat carrier enables a special simple and reliable control of the temperature used in the cooling device cooled and in the second part of the heat exchanger to the desired temperature heated air enters the room. It is therefore possible to have constant cooling to about 7 to 10 ° in the cooling device "to be carried out while the room air is heated by corresponding throttling of the Liquid circulation in the heat exchanger is regulated in the simplest way. With this device, therefore, no hygrometric encoder or the like is required Control organ, but gets by with a thermostat that always works reliably.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the drawing.

Vor und hinter der Kühleinrichtung 2 ist je ein Teil 4, 5 des Wärmeaustauschers angeordnet. Diese Teile sind durch eine Kreislauf leitung 6, 7 für den flüssigen Wärmeträger untereinander verbunden. Die Frischluft tritt in der eingezeichneten Pfeilrichtung mit beispielsweise 24⁰ in den Wärmeaustauscher 4 ein. In diesem wird sie durch ein Kühlmittel, z.B. Wasser, auf i6° gekühlt. Dementsprechend erhöht sich die Kühlflüssigkeit, die eine mittlere Temperatur von 17⁰ haben möge und dem Wärmeaustauscher 4 mit 12° zufließen möge, auf 22°. In der Kühleinrichtung 2 wird die Luft weiter von i6° auf 7° gekühlt. In dem Wärmeaustauscher 5 wird diese entsprechend der Tem- „ peratur von 7⁰ getrocknete Luft auf eine Temperatur von 17° erwärmt, und zwar mit dem in dem Wärmeaustauscher 4 erwärmten Wärmeträger, der sich hier wieder von 22⁰ auf 12° abkühlt.A part 4, 5 of the heat exchanger is arranged in front of and behind the cooling device 2. These parts are connected to one another by a circuit line 6, 7 for the liquid heat carrier. The fresh air enters the indicated arrow direction at, for example, 24 ⁰ in the heat exchanger. 4 In this it is cooled to i6 ° by a coolant such as water. Accordingly, the cooling liquid having an average temperature of 17 ⁰ may and the heat exchanger 4 with 12 ° accrue may at 22 ° increased. In the cooling device 2, the air is further cooled from i6 ° to 7 °. In the heat exchanger 5 is this the tem- "correspondingly heated temperature of 7 ⁰ dried air to a temperature of 17 °, with the heated in the heat exchanger 4 heat carrier cools down again from 22 ⁰ to 12 °.

Bei einer vereinigten Heiz- und Kühlanlage für Winter- und Sommerbetrieb besteht die Möglichkeit, für beide Zwecke dieselben Vorrichtungen zu verwenden. In einem Falle dienen sie als Lufterhitzer, im anderen Falle als Luftkühler. ' Für den Sommerbetrieb ist es dann nur notwendig, die beiden Vorrichtungen miteinander zu verbinden und mit Wasser zu füllen. Die Be-• triebsweise im Sommer entspricht dann hinsichtlich ihrer Regelung der im Winter. Hierbei lassen sich auch die Regelorgane paarweise vereinigen, wobei ein Regler die Aufgabe hat, eine Temperatur von 7 bis 10 ° an der Stelle hinter der Berieselung aufrechtzuerhalten, und ein zweiter, die Temperatur der Heiz- bzw. Kühlluft in Abhängigkeit von der Außenluft oder auch von der Raumtemperatur zu regeln. An beide Regler sind selbstverständlich die nötigen Ventile oder Schalter usw. angeschlossen, die je nach dem Ausschlagbereich des Gebers zeitweise in Tätigkeit gesetzt werden.There is a combined heating and cooling system for winter and summer operation the possibility of using the same devices for both purposes. In one case they serve as air heaters, im other trap than air cooler. 'For summer operation it is then only necessary that to connect both devices with each other and fill with water. Thieves-• The mode of operation in summer then corresponds to that in winter with regard to its regulation. The regulating elements can also be combined in pairs, with one regulator being the Has the task of maintaining a temperature of 7 to 10 ° at the point behind the irrigation, and a second, the temperature of the heating or cooling air as a function of the outside air or the room temperature. Both regulators are of course the necessary valves or switches etc. connected depending on the The giver's deflection area can be temporarily activated.

Um den Flüssigkeitsumlauf in einer Einrichtung zu beschleunigen, kann auch eine zusätzliche Beheizung des aufwärts gehenden Stranges des Wärmeträgers stattfinden. Der Umlauf findet dann nach Art eines Thermosyphons von selbst statt, oder es wird eine Pumpe angeordnet·In order to speed up the fluid circulation in a facility, an additional Heating of the upward strand of the heat transfer medium take place. The circulation then takes place in the manner of a thermosyphon takes place by itself, or a pump is arranged

Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, einen zusätzlichen Heizkörper vor, hinter oder neben dem oberen Wärmeaustauscher zu schalten.It may be useful to have an additional radiator in front of and behind or next to the upper heat exchanger.

Man kann ferner einen Teil der gekühlten Luft vor dem oberen Wärmeaustauscher abzweigen und durch den für den Winterbetrieb vorgesehenen Kaltluftkanal dem Raum bzw. den Abteilen eines Eisenbahnwagens zuführen. Die für den Winter vorgesehene Abteilfeinregulierung kann dann unverändert auch im Sommer in Betrieb bleiben, da sie stets in der "o Weise regelt, daß sie den Austritt aus dem Warmluftkanal oder dem Kaltluftkanal durch einen Schieber oder eine Drossel wechselweise vornimmt. In diesem Falle genügt es, daß durch den Regler im Sommer die Kaltluft gedrosselt wird. Es ist dabei gleichgültig, wo die temperierte Luft eingeführt wird, ob durch den Heizluftkanal oder andere Kanäle.You can also branch off part of the cooled air in front of the upper heat exchanger and through the cold air duct provided for winter operation to the room or the compartments of a railroad car. The compartment fine adjustment planned for the winter can then also be used unchanged in the Remain in operation in the summer, as it always regulates in such a way that it allows the exit from the Warm air duct or the cold air duct alternately through a slide or a throttle undertakes. In this case it is sufficient that the controller throttles the cold air in summer will. It does not matter where the tempered air is introduced, whether through the hot air duct or other ducts.

Als Wärmeträger kann an Stelle von Wasser auch eine verdampfende Flüssigkeit verwendet werden, die in dem unteren Wärmeaustauscher verdampft und in dem oberen kondensiert.Instead of water, an evaporating liquid can also be used as a heat transfer medium evaporated in the lower heat exchanger and condensed in the upper heat exchanger.

Der Wärmeaustausch wird dadurch noch günstiger gestaltet. Selbstverständlich ist es, daß unter dem unteren Wärmeaustauscher in bekannter Weise ein Kondensatfang mit Ablaß angeordnet ist. Durch die Kondensation des in der Frischluft enthaltenen Wasserdampfes wird der Wärmeübergang bei Abkühlung um wenige Grade unter Umständen bereits verdoppelt. The heat exchange is made even cheaper. It goes without saying that under the lower heat exchanger in a known manner a condensate trap with drain is arranged. Through the condensation of the water vapor contained in the fresh air the heat transfer may already be doubled when it cools down by a few degrees.

Claims

Patent claims:

i. Equipment for ventilation of rooms, in particular of passenger vehicles, with cooled air, in which between

t5 the entry point of the externally sucked in warm air and the outlet point of the flowing into the room cool air heat exchange takes place, characterized in that the heat exchanger (4,5), each with one Part in front of and behind the cooling device (2) is arranged by a liquid heat transfer medium is traversed, in the one part (4) of the heat exchanger from the

«5 sucked in warm air flow heat receives and in the second part (5) of the heat exchanger on the flowing into the room gives off cooled airflow.

2. Device according to claim 1, characterized in that the winter for heating operation as an air heater serving, nenden parts (5) of the heat exchanger are interconnected.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that for reheating of the cooled air to change the circulation speed of the heat carrier depending on the Outside temperature or the room temperature automatic controller are arranged.

4. Device according to claim 1 to 3, characterized in that the from the first (4) in the second part (5) of the heat exchanger passing heat transfer medium with an additional heat source \ 'can be seen.

5. Device according to claim 1 to 4, characterized in that the heat transfer medium an evaporating liquid serving in the first part (4) of the heat exchanger evaporated and condensed in the second (5).

For this purpose ι sheet of drawings