-
Verfahren und Vorrichtung zum Regeln der Temperatur und der Feuchtigkeit
von Luft Die Erfindung betrifft die Regelung .der Temperatur und der Feuchtigkeit
von Luft. Bei dieser Luftbehandlung entstehen gewisse Schwierigkeiten .dadurch,
.daß das gasförmige Mittel zwecks Abscheidung der Feuchtigkeit verhältnismäßig tief,
und zwar im allgemeinen unter den Taupunkt, abgekühlt werden muß. Eine so weitgehende
Abkühlung der Luftmasse ist jedoch für den Anwendungszweck sehr häufig unerwünscht.
Infolgedessen hat man bisher verschiedentlich die Luft nach der Entfeuchtung wieder
auf die gewünschte Temperatur angewärmt und hierzu verschiedenerlei Heizvorrichtungen
benutzt. So ist es beispielsweise bekannt, das Kühlwasser der Kältemaschine als
Heizmittel .durch die Lufttrockenvorrichtung zu führen in der Weise, daß die stark
abgekühlte Luft durch das Kühlwasser wieder angewärmt wird. Vom wärmewirtschaftlichen
Standpunkt erscheint es jedoch unzweckmäßig, die gesamte Luftmenge zunächst .einer
Unterkühlung zu unterwerfen und dann wieder anzuwärmen.
-
Die Erfindung beschäftigt sich mit der Aufgabe, die Regelung der Temperatur
und der Feuchtigkeit mittels zweier Verdampfer vorzunehmen, von denen der eine im
wesentlichen die Aufgabe hat, die gewünschte relative Luftfeuchtigkeit einzustellen,
während der andere Verdampfer dafür sorgt, daß die Temperatur auf der gewünschten
Höhe gehalten wird. Es ist an sich bekannt, eine Luftkühlung durch Kältemaschinen
.mittels zweier bei verschiedenen Temperaturen arbeitenden Verdampfer vorzunehmen,
deren Temperaturunterschied in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit .der zu behandelnden
Luft geregelt wird. Hierbei sind die Verdampfer hintereinander in den Luftstrom
eingeschaltet, und zwar in der Weise, daß der erste Verdampfer aus glatten Rohren
besteht und von der abzukühlenden Luft mit kleiner Geschwindigkeit bestrichen wird,
während der zweite Verdampfer ein Rippenrohrsystem ist, über das die Luft mit verhältnismäßig
großer Geschwindigkeit strömt. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß sich die
Feuchtigkeit im wesentlichen an dem ersten Verdampfer abscheidet. Dabei tritt eine
weitgehende Abkühlung ein, und es ist bei der bekannten Vorrichtung nicht darauf
geachtet, die durch die Entfeuchtung bedingte TemperaturernJedrigung auszugleichen,
so daß .die behandelte Luft stets gleiche Temperatur hat. Dies wird im Gegensatz
zu der bekannten Anordnung gemäß der Anmeldung dadurch erreicht, daß der zu behandelnde
Luftstrom so gelenkt wird, daß ein Teil von ihm durch den Verdampfer höherer Temperatur
und ein anderer Teil nur durch den Verdampfer tieferer Temperatur
gekühlt
wird. Der Temperaturunterschied zwischen. den Verdampfern wird entsprechend den
Änderun.gerr in der relativen Feuchtigkeit und der Temperatur der zu behandelnden
Luft verändert. Da nur ein Teil der Luft über den kälteren Verdampfer geführt wird,
läßt sich. gemäß der Erfindung eine zu weit gehende Kühlung vermeiden, denn der
zweite Luftstrom. besitzt eine höhere Temperatur und gleicht infolgedessen eine
etwaige Unterkühlung wieder aus. Die Haupttätigkeit des einen Verdampfers besteht
also in der Entfernung hauptsächlich fühlbarer Wärme aus der Luft und die Tätigkeit
des anderen Verdampfers in der Kühlung des parallelen Luftstromes unter den Taupunkt.
-
Zweckmäßig wird die Temperatur des ersten Verdampfers in Abhängigkeit
von den Temperaturschwankungen der zu behandelnden Luft und die Temperatur .des
zweiten Verdampfers in Abhängigkeit von den Schwankungen der relativen Feuchtigkeit
der zu behandelnden Luft geregelt. Man kann z. B. unterschiedliche Wärmemengen von
den Verdampfern durch Umleitung oder teilweise Umleitung des Kältemittelstromes
um den einen Verdampfer absorbieren lassen und die Umleitung in Abhängigkeit von
der relativen Feuchtigkeit und gewünschtenfalls der Temperatur der Luft regeln.
-
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung an Hand der Zeichnungen.
-
In den Zeichnungen sind Ausführungsformen von Einrichtungen nach der
Erfindung beispielsweise dargestellt.
-
F ig. i zeigt schematisch eine zum Kühlen eines Raumes dienende Anlage.
-
Fig.2 zeigt eine zweite Ausführungsform. Fig. 3 zeigt schematisch
eine weitere Ausiührungsform, und zwar mit einem unter Wärmeeinfluß stehenden (d.
h. thermostatisch geregelteg) Ausdehnungsventil.
-
Fig. ¢ zeigt eine vierte Ausführungsform der Anlage.
-
Die Erfindung sieht die Verwendung eines Verdampfers beliebiger Bauart
vor, um oder über den ein Teil der zu behandelnden Luft o. dgl. umläuft, und zwar
über einen Teil des Verdampfers, um in erster Linie freie Wärme aus der Luft o.
dgl. zu entfernen. Ein Teil der Luft wird über einen anderen Teil des Verdampfers
geführt, der, insbesondere wenn die zu behandelnde Luft hohe verhältnismäßige Feuchtigkeit
aufweist, zum Abkühlen der Luft unter den Taupunkt verwendet wird, um das Niederschlagen
zu veranlassen und dadurch eine Entfernung eines großen Teiles der Feuchtigkeit
aus der Luft.
-
Ein Verdampfer io eines mechanischen Kälteerzeugers wird verwendet.
Die beiden wärmeaufnehmenden Flächen des Verdampfers werden durch Teilen .des Verdampfers
in zwei :Abteilungen i i und 12 erhalten. Der Strom des Kältemittels aus einem Zuführungsrohr
13 zu den Abteilungen i i und 12 wird durch Ausdehnungsventile 15 und 16 geregelt.
Gasförmiges Kältemittel wird aus .den. Abteilungen durch ein Niederdrucksaugrohr
17- entfernt. Die Kältemaschine besteht hier aus einem Kolbenverdichter 18, einem
Kondensator i9 und einem Aufnehmer 2o für flüssiges Kältemittel. Das aus den Abteilungen
i i und 12 abgezogene gasförmige Kältemittel strömt durch das Rohr 17 in die Niederdruckseite
des Verdichters 18, wo es verdichtet wird. Dann strömt das Mittel in den Kondensator
i9, wo es durch Kühlung verflüssigt wird. Darauf strömt das flüssige Kältemittel
in den Aufnehmer 2o und von dort zu den Ventilen 15 und 16 durch die Leitung 13.
Der Verdichter wird von einem Motor 22 angetrieben, der von einem Schalter 23 gesteuert
wird. Die Leistung der Maschine ist so groß, daß genügend Kälteleistung unter ungewöhnlichen
Hochtemperatur- oder -feuchtigkeitsbedingungen (oder beiden) der zu behandelnden
Luft geliefert wird und :daß die Kühlwirkung in Übereinstimmung mit dem Zustand
der zu beeinflussenden Luft verändert wird.
-
Die dargestellte Luftbeeinflussungsvorrich-,ung wird zum Kühlen eines
Raumes 2q., sei es ein Büroraum oder ein Wohnraum, verwendet. Der Verdampfer iö
ist in einem Schrank 25 untergebracht, der einen Lufteinlaß 26 und einen Luftauslaß
27 hat. Die Luft wird durch den Schrank und über den Verdampfer io durch einen Lüfter
28 getrieben, der von einem Elektromotor 29 angetrieben wird. Eine Zwischenwand
30 geht von der oberen Wand des Schrankes 25 nach unten und von vorn bis
hinten im Schrank durch. Die Abteilungen i i und 12 .des Verdampfers liegen nebeneinander.
Etwa die Hälfte der umlaufenden Luft geht über die Abteilung i i, die andere
-Hälfte über die Abteilung 12. Beide Abteilungen haben ungefähr die gleiche
Wärme aufnehmende Fläche. Zur Vergrößerung der Oberflächen dienen Rippen 31 und
32. Sich ansammelndes Wasser tropft auf den Boden des Schrankes 25 und wird durch
ein Rohr 33 abgeführt. Die Teile der Kältemaschine sind vorzugsweise außerhalb des
zu behandelnden Raumes aufgestellt. Soll die Maschine aber in diesem Raum untergebracht
werden, so werden Kondensator und Verdichter durch Wasser gekühlt, so daß die Wärme
aus dem Raum mit dem Wasser abgeführt wird.
-
Der Hauptzweck der Abteilung i i ist, freie Wärme aus der ganzen sie
überstreichenden Luft abzuführen. Wenn auch die Abteilung 12
ebenfalls
freie Wärme aus der über sie streichenden Luft abführt, ist sie manchmal, insbesondere
wenn die verhältnismäßige Feuchtigkeit der Luft hoch ist, dazu bestimmt, Verdampferwärme
aus der Luft durch Temperaturerniedrigung beträchtlich unterhalb des Taupunktes
zu entfernen. Die im Raum befindliche Luft ist natürlich verschiedenen Einflüssen
unterworfen, die auf Temperaturänderungen und Feuchtigkeitsänderungen der außerhalb
des Raumes befindlichen Luft und auf unmittelbare Zufuhr von Wärme und Feuchtigkeit
innerhalb des Raumes zurückzuführen sind.
-
Um die Luft im Raum zwischen bestimmten Wärmegrenzen zu halten, ist
ein auf Wärme ansprechender Regler (Thermostat) 34 vorgesehen, der die Tätigkeit
der Kälteanlage steuert. Dieser Regler ist vorzugsweise so angeordnet, daß er auf
die Mitteltemperatur der Raumluft anspricht und den Schalter 23 steuert. Er öffnet
diesen, wenn die Raumlufttemperatur einen bestimmten niedrigen Wert erreicht, er
schließt ihn dagegen, wenn die Raumlufttemperatur einen bestimmten hohen Wert erreicht.
Hierdurch wird die Raumlufttemperatur zwischen .gewissen Grenzen durch Steuern des
Arbeitens der Kälteanlage gehalten.
-
Man will aber nicht nur die Raumlufttemperatur regeln, sondern auch
die verhältnismäßige Luftfeuchtigkeit. Dies wird durch Erniedrigen der Temperatur
eines Teiles .der Luft erreicht, wenn sie durch .den Schrank 25 strömt. Die Temperatur
wird bis unter den Taupunkt erniedrigt, so daß die Feuchtigkeit aus der Luft ausgefällt
oder in vermehrtem Maße ausgefällt wird. Die Abteilung 12 des Verdampfers io wird
hierzu verwendet. Sie ist dazu so eingerichtet, daß man in ihr zuzeiten eine wesentlich
niedrigere Temperatur halten kann als in der Abteilung i i. Da die verhältnismäßige
Feuchtigkeit sich unabhängig von den Temperaturänderungen verändert, muß man sich
verändernde Feuchtigkeitsmengen aus der Luft entfernen, während die Lufttemperatur
zwischen den bestimmten festgelegten Hoch- und Niedrigwerten gehalten wird. Mit
anderen Worten: manchmal muß man eine niedrige Temperatur vorsehen, um genügend
Feuchtigkeit zu ,entfernen, und es ist auch notwendig, daß die Temperatur nicht
unter einen bestimmten Wert gesenkt wird. Um diese richtigen Kühlvorgänge vorzusehen,
wird der Wärmebetrag, der von verschiedenen Abteilungen des Verdampfers io aufgenommen
wird, durch Erhöhen der Temperatur des einen Teils und Erniedrigen der Temperatur
eines anderen Teils des Verdampfers verändert. Diese Teile sind die in den Zeichnungen
als Abteilungen i i und 12 bezeichneten Verdampferteile. Ist die verhältnismäßige
Luftfeuchtigkeit verhältnismäßig hoch, so läßt man die Abteilung 12 bei einer niedrigen
Temperatur arbeiten, während die Abteilung i i entweder überhaupt nicht arbeitet
oder bei einer verhältnismäßig hohen Temperatur. Die Temperatur der Abteilung 12
ist zu dieser Zeit niedrig genug, um einen Teil der Luft beträchtlich unter ihren
Taupunkt abzukühlen. Der durch den Verdampfer entfernte Betrag an Wärmeeinheiten
ist nur so groß, daß die kaumlufttemperatur zwischen den festgelegten Hoch- und
Niedrigwerten gehalten wird.
-
Man kann den Temperaturunterschied zwischen .den Abteilungen i i und
12 oder den Unterschied in den durch diese Abteilungen aufgenommenen Wärmebeträgen
dadurch regeln, daß man den Umlauf in einer der Abteilungen ganz oder völlig hemmt.
Zu diesem Zweck wird ein Ventil 35 angeordnet, das durch einen auf Feuchtigkeit
ansprechenden Regler 36 gesteuert wird. Ist der Anteil verhältnismäßiger Feuchtigkeit
richtig, so läßt der Regler Strom durch .die Spule des Ventils 35 fließen, so daß
der Kältemittelstrom von Abteilung i i zum Verdichter 18 ungehindert fließen kann.
Ist dagegen der Anteil verhältnismäßiger Feuchtigkeit zu hoch, so wird der Strom
zur Ventilspule durch den Feuchtigkeitsregler unterbrochen, wodurch der Kältemittelstrom
von Abteilung i i zum Verdichter 18 unterbrochen wird. Ist in dem Ventil 35 eine
Umleitung vorgesehen, so wird der Kältemittelstrom nur eingeschränkt entsprechend
dem Querschnitt der Umleitung.
-
Das Ausdehnungsventil 16 regelt den Kältemittelstrom der Abteilung
12. Es arbeitet ebenso wie Ventil 15, d. h. es ist abhängig vom Druck des Kältemittels
in Abteilung 12, Dieser Druck wird, ebenfalls von der aus dieser Abteilung entfernten
Menge des gasförmigen Kältemittels geregelt. Ist der Gegendruck des Verdichters
gering, so wird eine verhältnismäßig große Menge an flüssigem Kältemittel der Abteilung
zugeführt. Der am Auslaß dieser Abteilung befindliche Wärmeregler 57 verhindert
ein Überfließen der Abteilung. Ist dagegen .der Gegendruck höher, so wird weniger
Kältemittel in die Abteilung gelassen, und sie arbeitet bei einer höheren Temperatur.
-
Wird der Strom des gasförmigen Kältemittels aus Abteilung i i durch
das Elektromagnetventil 35, verringert, so wird der Druck in der Abteilung i i höher
sein, als wenn keine Verringerung der Entfernung des gasförmigen Kühlmittels stattfindet,
d. h. bei geöffnetem Ventil 35. Abteilung i i wird daher bei geschlossenem Ventil
35 wärmer sein als bei geöffnetem Ventil. In diesem Fall wirkt sich
die
Saugwirkung .des Verdichters hauptsächlich in einer Erniedrigung des Druckes in
Abteilung 12 aus, da das gasförmige Kältemittel ungehindert aus dieser Abteilung
abfließen kann und nur eine begrenzte Menge gasförmigen Kältemittels durch das Ventil
35 entweicht und daher die Temperatur der Abteilung i2 auf einen verhältnismäßig
niedrigen Punkt gebracht wird. Die Einstellung der Ausdehnungsventile 15 und 16
ist so, daß bei geschlossenem Elektromagnetventil35 die Temperatur der Abteilung
12 so niedrig ist, daß die über sie hinwegstreichende Luft beträchtlich unter den
Taupunkt gekühlt wird, so daß die zur Aufrechterhaltung der richtigen verhältnismäßigen
Feuchtigkeit notwendige Feuchtigkeitsmenge entfernt wird. Die vereinigte Kühlwirkung
der Abteilungen i i und 12, gesteuert durch die Dauer der Betätigung des Verdichters
18 unter der Steuerung des Wärmereglers 34, kühlt die Luft angemessen auf die gewünschte
Temperatur, und die Abteilung 12 kühlt die Luft genügend, um .die gewünschte Feuchtigkeitsmenge
zur Erzielung des richtigen Feuchtigkeitsbetrages zu entfernen.
-
Ist die verhältnismäßige Feuchtigkeit niedrig, so wird der auf die
Feuchtigkeit ansprechende Regler Strom durch die Spule des Ventils 35 schicken.
Dann kann das Gas leicht aus der Abteilung i i zum Verdichter strömen, und die Saugwirkung
des Verdichters wird nicht nur in erster Linie auf die Abteilung 12 ausgeübt werden.
Durch Vermehren des Stromes des gasförmigen Kältemittels aus Abteilung i i wird
dessen Temperatur erniedrigt. Da die Saugwirkung des Verdichters nicht mehr hauptsächlich
auf Abteilung i i ausgeübt wird, wird der Druck in beiden Abteilungen i i und 12
etwa gleich sein. Die Abteilung i i wird kühler, die Abteilung 12 dagegen wärmer.
Beide Abteilungen arbeiten dann bei einer Temperatur, die die Entfernung hauptsächlich
der freien Wärme aus der Luft ermöglicht.
-
Der Strom für den Motor 22 wird durch Drähte 62 und 63 zugeführt über
einen Kontakt 64 und einen beweglichen Kontakt 65 des Zungenkontaktschalters 23.
Der Kontakt 65 dieses Schalters wird durch flüssigkeitsdichte Bälge 66 betätigt,
die mit dem das flüchtige Mittel enthaltenden Wärmeregler 34 durch ein Rohr 67 verbunden
sind. Der Feuchtigkeitsregler 36 ist mit dem Verdichtermotor 22 durch Drähte 69
und 70 parallel geschaltet, ebenso der Lüftermotor 29 durch Drähte 71 und 72.
-
Bei der in Fig, 2 gezeigten Ausführungsform wird der Verdichter-Motor-Stromkreis
nicht nur vom Wärmeregler 134, sondern auch vom Feuchtigkeitsregler 136 .gesteuert.
Der Stromkreis enthält zwei Schalter igi und ig2, die parallel geschaltet sind.
Zum Schalter 191 gehört eine Spule 193, ein Anker 194 und Kontakte 195, 196.
Eine Feder 197 hält die Kontakte i95 und 196 voneinander ab. Bei erregter Spule
i9.3 ist ein Stromkreis in folgender Weise geschlossen: von der Leitung i8o zu den
Kontakten i96 und 195 über Leitung i99 zum Motor 122 und zurück zur Leitung 181.
Zum Schalter 192 gehört eine Spule 20o, ein Anker 201 und Kontakte 202 und 203.
Eine Feder 205 hält die Kontakte 2o2 und 203 zusammen, wenn die Spule
Zoo stromlos ist. Dann besteht folgender Stromkreis zum Motor i22: Leitung i8o,
Leitung2o6, Kontakte 203 und 2o2 über Leitung 207 zum Motor 122 und
zurück zur Leitung 181. Ob daher die Spule 193 erregt ist oder ob die Spule
200 stromlos ist, in jedem Fall besteht ein geschlossener Stromkreis zum Motor.
-
Der Feuchtigkeitsregler regelt außer der Spule 166 auch die
Spule 200. Zum Stromkreis für .die Spule 166 und für die Spule Zoo gehören Leitung
i8o, Leitung 184, Regler 136, Leitung i85, Spule 166, Leitung 2o9, Spule Zoo, Leitungen
2io und ißi. Ist die verhältnismäßige Feuchtigkeit bei einem bestimmten Niedrigstwert
angelangt oder liegt sie unterhalb dieses Wertes, so läßt der Feuchtigkeitsregler
einen Strom durch die Spule 166 und die Spule Zoo fließen, wodurch der Kältemittelstrom
durch das Ventil 135 ungehemmt bleibt und die Motorsteuerkontakte 202 und 203 getrennt
werden. Ist dagegen die verhältnismäßige Feuchtigkeit zu hoch, so unterbricht der
Feuchtigkeitsregler. den in den Spulen 166 und Zoo fließenden Strom, wodurch das
Ventil 135 den Kältemittelstrom aus der Abteilung i i i hemmt und .den Kontakt
203 zur Berührung mit .dem Kontakt 202 bringt, um den Motorstromkreis zu
schließen. Somit wird die Kühleinrichtung unmittelbar durch die Feuchtigkeit der
zu behandelnden Luft gesteuert.
-
Der Wärmeregler 134 steuert außer denn Motorstromkreis den Kältemittelstrom
aus der Abteilung i i i zur Abteilung i 12. Zwischen dem Ventil 135 und der Abteilung
112 ist ein dem Ventil 135 ähnliches Ventil 212 eingeschaltet. Es enthält eine Spule
213, die, wenn stromlos, den Kältemittelstrom durch das Ventil 212 hemmt. Die Spule
213 liegt in Reihe mit einer Spule i93 und wird vom Wärmeregler 134 durch den folgenden
Stromkreis gesteuert: Leitungen i8o, 184 und 215, Wärmeregler 134, Leitung 216,
Spule 213, Leitung 217, Magnetspule 193, Leitungen 218 und 181. Ist die Temperatur
der zu behandelnden Luft an einem bestimmten Niedrigstwert angelangt oder liegt
sie unterhalb dieses Wertes, so hat der Regler 134 eine Stellung,
bei
welcher der durch die Spulen 213 und 193 strömende Strom unterbrochen wird,
wodurch der Kältemittelstrom durch :das Ventil 212 gehemmt und die Motorkontakte
195.und 196 getrennt werden. Wenn die Lufttemperatur über einen bestimmten Wert
steigt, schließt der Wärmeregler 13.4' den Stromkreis durch die Spulen 213 und 193
und nimmt die Hemmung des Ventils 212 weg und bringt die Motorkontakte 195 und 196
zur Berührung. Der Motor 122 treibt dann den Verdichter 118 und erniedrigt die Temperatur
des Verdampfers, bis die Raumluft bis zu einem bestimmten Niedrigstwert abgekühlt
ist. Der Kältemittelstrom von Abteilung i i i zu Abteilung 112 wird nicht verringert,
wenn die Luftfeuchtigkeit einen bestimmten Niedrigstwert hat oder darunter liegt.
Übersteigt die verhältnismäßige Luftfeuchtigkeit diesen Niedrigstwert, so unterbricht
der Feuchtigkeitsregler den Stromkreis durch die Spule 166 und die Magnetspule Zoo,
so daß das Ventil 135 den Durchfluß verringert und die Kontakte 202 und
203 zur Berührung gebracht werden. Die Verdampferabteilungen i i i und 112
arbeiten dann bei verschiedenen Temperaturen, bis die verhältnismäßige Feuchtigkeit
auf den gewünschten niedrigsten Wert gesenkt ist, obwohl der Wärmeregler 134 die
Kontakte 195 und 196 unterbrochen hat. Wenn der Wärmeregler 134 so gearbeitet hat,
verringert das Ventil 21:2 den Kältemittelstrom von Abteilung i i i zu Abteilung
112 weiter, so daß ein größerer Temperaturunterschied zwischen .diesen Abteilungen
erreicht wird und dadurch ein größerer Niederschlag der Feuchtigkeit mit langsamer
Abnahme der Mitteltemperatur der den Schrank verlassenden Luft.
-
Von dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel entsprechen die folgenden
Teile denen der vorhergehenden Ausführungsbeispiele: Raum 520, Wand 521,
Boden 522, Schrank 524, Lufteinlaß 525, Luftauslaß. 526, Lüfter 527, Antriebmotor
528 hierfür, Leitungen 56o, 569'-, 586, 591, 592, 588 und 562, Trennwand 529, Abzugrohr
590, Verdampfer 519, Abteilungen 530, 531, Rippen 532, Rohr 537, Verdichter
5,35, Kondensator 536, Aufnehmer 539, Rohr 540, Verdichtermotor 553, Leitung 56o
für den Motor, Anker 556, Kontakte 557, 558, Leitungen 561, Q62 Ausdehnungsventil
542, thermostatisches Gefäß 543 und Rohr 544. Der Stromkreis für den Motor des Verdichters
umfaßt eine Leitung 569, Kontakte 567 und 566 des Wärmereglers 564, eine Leitung
570 und eine Magnetspule 555.
-
Das Kältemittel wird dem Verdampfer 5i9 über das Ventil 542 durch
ein Rohr 550 zugeführt. Unter gewissen Bedingungen fließt das Kältemittel
zuerst der Abteilung 530 zu; in ihr wird ein Teil des Kältemittels verdampft.
Flüssiges und verdampftes Kältemittel ,geht dann oben aus .der Abteilung 53o durch
ein Rohr 551 unten in die Abteilung 531. In ihr verdampft das gesamte flüssige Kältemittel
und verläßt die Abteilung 531 oben durch das Rohr 537, durch das es dem Verdichter
535 zugeführt wird.
-
Wenn die Abteilungen 530 und 531 in Reihe geschaltet sind,
wie oben beschrieben, und das gesamte Kältemittel zunächst durch die Abteilung
530 und dann durch die Abteilung 531 geht, herrscht in beiden Abteilungen
annähernd die :gleiche Wärme.
-
Zur Regelung der Luftfeuchtigkeit wird die Wärme eines Teiles der
durch den Schrank 524 gehenden Luft erniedrigt. Hierfür ist eine Leitung vorgesehen,
welche die Abteilung 530
umgeht. Diese Leitung ümfaßt ein Rohr 573,
eine
Kammer 574 des Ventils 575 und ein Rohr 576. Die Rohre 573 und 576 führen an Rohre
55o und 551. Die Regelung des Kältemittels durch diese Umleitung geschieht durch
ein Ventil 578, das elektromagnetisch betätigt wird: Dieses Ventil öffnet
und schließt einen Auslaß im unteren Teil der Kammer 57q.. Der Kern wird durch eine
Magnetspule 579 betätigt, die, wenn sie erregt ist, das Ventil 578 öffnet, wodurch
ein Fließen des Kältemittels unmittelbar über das Regelventil 542 zur Abteilung
531 stattfindet. Wenn die Spule 579 nicht erregt ist, ist das Ventil 578 geschlossen,
und das gesamte derAbteilung 531 zufließende Kältemittel muß zunächst durch die
Abteilung 53o hindurch. Das Öffnen und Schließen des Ventils 57:8 geschieht durch
einen Feuchtigkeitsregler 581, der einen Arm 582 hat. Dieser steuert die Berührung
zwischen den Kontakten 583, 58q.. Wenn die v erhältnismäßigeLuftfeuchtigkeit im
Raum 520 richtig ist, wird der Kontakt 583 vom Kontakt 584 getrennt und daher
das Ventil 578 geschlossen. Infolgedessen arbeiten .die Abteilungen 530 und
531 annähernd unter den gleichen Wärmeverhältnissen. Ist jedoch die verhältnismäßige
Luftfeuchtigkeit zu hoch, so bringt der Arm 582 des Feuchtigkeitsreglers die Kontakte
583 und 584 miteinander in Berührung. Ein Stromkreis zur Magnetspule 579 ist dann
über die Leitung 56o, Leitungen 569 und 586, Kontakte 584 und 58:3, Leitung 587,
Spule 579, Leitung 588 und Rückleitung 562 geschlossen. Das Ventil ist sodann offen,
und flüssiges Kältemittel kann unmittelbar über das Ventil 542 der Abteilung 531
zufließen. Da die Verdichterleistung annähernd gleichbleibt, wird nunmehr der Druck
in der Abteilung 531 beträchtlich vermindert, weil das Absaugen des Verdichters
nunmehr fast ganz auf die Druckverminderung in der Abteilung 531 eingestellt ist.
Diese Druckverminderung verursacht einen
beträchtlichen Wärmeabfall
in der Abteilung 531, so daß ein Ausscheiden oder ein gesteigertes Ausscheiden der
Luftfeuchtigkeit stattfindet. Die Umgehungsleitung der Abteilung 53o bietet dem
Fließen des Kältemittels weniger Widerstand als die Abteilung 530, und es
hat sich im Betrieb gezeigt, daß, wenn das flüssige Kältemittel durch die Umgehungsleitung
der Abteilung 531 zugeführt wird, die Wärme der Abteilung 531 abnimmt, die der Abteilung
53o dagegen zunimmt.
-
Anstatt der in Fig. 3 dargestellten Anordnung kann für das Regelventil
542 ein Schwimmerausdehnungsventil verwendet werden.
-
Diese Ausführungsform unterscheidet sich von den vorhergehenden dadurch,
daß sie einen Verdampfer mit in Reihe geschalteten Abteilungen und eine Umgehungsleitung
für diejenige Verdampferabteilung hat, die zuerst Kältemittel bekommt, um dies unmittelbar
an die zweite Verdampferabteilung abzugeben. Sie hat weiter auf die Beschaffenheit
der von den Abteilungen des Verdampfers gekühlten Luft o. dgl. ansprechende Vorrichtungen,_
die den Strom des Kältemittels durch die-Umleitung regeln. Im besonderen hat diese
Ausführungsform eine einzige Vorrichtung, die auf die Beschaffenheit des durch den
Verdampfer gekühlten Mittels anspricht und eine Wärmeerhöhung in einer der Abteilungen,
dagegen eine Wärmeherabsetzung in der anderen Abteilung herbeiführt. Diese einzige
Vorrichtung umfaßt ein Ventil zur Steuerung desKältemittelstromes durch dieUmgehungsleitung.
Die Regelvorrichtung für den Kältemittelstrom durch die Leitung spricht auf die
Feuchtigkeit der zu behandelnden Luft o. dgl. an und regelt den Kältemittelstrom
durch die Leitung.
-
Bei der Ausführungsform nach Fig. ,4 sind die folgenden Teile denen
der vorhergehenden Ausführungsform ähnlich: Raum82o, Seitenwand 821, Boden
822, Schrank 823, Abteilungen 82.1, 825, Trennwand 826, Deckwand 827, Lufteinlaß
829, Luftauslaß 830, Ventilator 831, Antriebsmotor 832 für diesen, Leitungen
866, 876, 877, 87.1, 868, Verdampfer 83d., Rippen 836, Rohr 835, Zylinder
837, Verdichter 838, Verdichtermotor 865, Wärmeregler T, Leitung 867, Kondensator
839, Aufnehmer 84o, Rohr 841, Verbindungsstück 842, Zweigrohr 843, Ausdehnungsventil
844,zweiter Verdampfer 85o, Rippen 851, Rohr 852, elektromagnetisches Ventil
853, Rohre 854, 857, Zylinder 858, Zweigrohr 86o, Ausdehnungsventil 861 und Abzugsleitung
863.
-
Die Ausdehnungsventile 844, 861 können beliebig ausgebildet sein.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sprechen sie auf den innerhalb des Verdampfers herrschenden
Druck und auf die an dessen Auslaß herrschende Wärme an. Damit das Ventil 844 der
Wärme am Auslaß des Verdampfers ausgesetzt wird, ist ein Reglergefäß 846 unmittelbar
am Rohr 835 befestigt und durch ein Rohr 848 mit der Rückseite der nachgiebigen
Wand des Ventiles 844 verbunden. Das Gefäß 846 und das Rohr 848 enthalten ein flüchtiges
Mittel, um das Ventil 844 in Tätigkeit zu setzen, so daß es in Übereinstimmung mit
den Wärmeänderungen am Auslaß des Verdampfers tätig wird.
-
Der Betrieb des Verdichters 838 ruft eine Druckverminderung und gleichzeitig
eine Wärmeherabsetzung des Verdampfers 834 hervor. Die über den Verdampfer 834 fließende
Luft wird gekühlt. Die Größe des Verdichters ist im Verhältnis zur Größe des Verdampfers
so berechnet, .daß im Regelbetrieb nur oder hauptsächlich freie Wärme der Luft entzogen
wird, wenn sie über den Verdampfer 834 fließt.
-
Das Ventil 861 hat auch ein Gefäß 846 und ein Verbindungsrohr 848.
Die Leistung des Zylinders 858 ist im Verhältnis zur Größe des Verdampfers
850 so berechnet, daß, wenn das Venti1853 offen ist, derDruck imVerdampfer
850 so weit herabgemindert ist, daß der Verdampfer .die über ihn hinwegfließende
Luft auf einen beträchtlich unter dem Taupunkt liegenden Wärmegrad kühlt, wobei
der Feuchtigkeitsniederschlag aus der Luft ihre verhältnismäßige Feuchtigkeit herabsetzt.
-
Ein enges Umleitungsrohr 864 umgeht das Ventil 853. Es steht mit dem
Rohr 852 und dem T-Stück 855 in Verbindung. Wenn das Ventil 853 .geschlossen
ist, geht durch die Umleitung 864 ein geringer Strom gasförmigen Kältemittels aus
dem Verdampfer 85o zum Verdichter 838. Die Anordnung ist so, daß bei geschlossenem
Ventil 853 die aus dem Verdampfer 85o abgezogene Menge gasförmigen Kältemittels
lediglich ausreicht, um eine Herabsenkung der Wärme des Verdampfers 85o hervorzurufen,
damit nur oder hauptsächlich freie Wärme der Luft entzogen wird.
-
Der Wärmeregler T kann irgendwo im Raum angebracht werden. Wenn die
Luftwärme über einen festgelegten Höchstwert steigt, schließt der Wärmeregler den
Motorstrom des Verdichtermotors 865. Die Kältemaschine wird dann tätig und mindert
die Wärme der über die Verdampfer 83:1 und 851 hinwegfließenden Luft. Wenn die Luftwärme
auf einen festgesetzten, verhältnismäßig ni--drigen Wärmegrad gesenkt ist, unterbricht
der Wärmeregler T den Stromkreis des Verdichtermotors.
-
Es ist ferner wünschenswert, die verhältnismäßige Luftfeuchtigkeit
zu regeln. Zu diesem Zweck ist ein Feuchtigkeitsregler H
vorgesehen,
der das Ventil 853 steuert. Dieses wird elektromagnetisch betätigt und umfaßt einen
Magnetkern 87o, der als Ventil wirkt und von seinem Sitz abgehoben wird, wenn die
Magnetspule 87z erregt wird. Das Ventil 871 wird erregt, wenn die verhältnismäßige
Luftfeuchtigkeit im Raum groß ist, und wird offen gehalten, bis sie auf den gewünschten
Kleinstwert gesenkt ist. Dann unterbricht der Feuchtigkeitsregler H den Stromkreis
der Spule 874 der so lange unterbrochen bleibt, bis die verhältnismäßige Luftfeuchtigkeit
auf einen bestimmten höheren. Wert ansteigt. Der Stromkreis der Spule umfaßt Leitung
866, Wärmeregler T, Leitung 872, Feuchtigkeitsregler H, Leitung 873, Spule 871 und
Leitungen 874 und 868. Wenn die verhältnismäßige Luftfeuchtigkeit höher ist als
gewünscht, ist der Fluß des gasförmigen Kältemittels aus dem Verdampfer 85o ungehindert.
Daher wird die Wärme des Verdampfers auf einen unterhalb des Taupunktes der Luft
liegenden Wärmegrad vermindert, so daß ein Ausscheiden der Feuchtigkeit stattfindet
und damit eine Entfeuchtung der Luft. Nachdem die verhältnismäßige Luftfeuchtigkeit
auf einen gewünschten unteren Wert herabgesetzt ist, schließt sich das Ventil 853,
und der Fluß des gasförmigen Kältemittels aus dem Verdampfer 85o wird gedrosselt
auf diejenige Menge, die durch die enge Leitung 86q. fließen kann. Dann erhöht sich
,die Wärme des Verdampfers 85o, und es wird nur oder hauptsächlich freie Wärme aus
der Luft entfernt.
-
Nachdem die Luft über die Verdampfer 834 und 850 hinweggestrichen
ist, wird sie sich gründlich am Boden des Schrankes 823 und im Abteil 825 mischen.
Daher wird die verhältnismäßig kalte Luft des Verdampfers 8,5o durch die, verhältnismäßig
warme Luft des Verdampfers 834 erwärmt.
-
Der Verdampfer 834 ist an den Verdichter 838 derart angeschlossen,
daß die Niederdruckteile der Kältemaschine unabhängig voneinander bleiben, so daß,
wenn der Verdichterzylinder 858 verhältnismäßig niedrigen Druck erzeugt, gasförmiges
Kältemittel aus dem Verdampfer 834 nicht zum Nieder.druckteil der den Verdampfer
85o und den Zylinder 858 umfassenden Kältemaschine fließt. Das Röhr 857 ist an das
Kurbelgehäuse 878 des Verdichters 838 in bekannter Weise angeschlossen; das Rohr
835 hingegen tritt nicht in den Kurbelkasten ein. Daher sind die Niederdruckseiten
der beiden Anlagen gänzlich unabhängig voneinander gehalten. Das im Kurbelkasten
878 zum Schmieren der Verdichterteile enthaltene Öl ist gewöhnlich mit dem verwendeten
Kältemittel mischbar. Daher fließt etwas Öl durch den Kondensator 839 und Aufnehmer
84o in die Verdampfer 834 und 85o. Das 01 aus dem Verdampfer 85o kann unmittelbar
zum Kurbelkasten 878 zurückkehren, weil das Rohr 857 mit ihm in Verbindung steht.
Um das 01 aus dem Verdampfer 834 in den Kurbelkasten zurückzuführen, ohne
dabei die Kurbel dem verhältnismäßig höheren Druck in Leitung 835 auszusetzen, geht
das Rohr 835 durch eine Schwimmerkammer 88o mit einem Schwimmer 88i hinein, der
ein Nadelventil 882 betätigt. Am Boden der Kammer 88o ist ein Rohr 883 angeschlossen,
dessen Einlaß durch das Ventil 882 gesteuert wird. Nachdem eine bestimmte Ölmenge
in die Kammer 88o zurückgekehrt ist, hebt 'sich der Schwimmer und lüftet das Nadelventil
882, so daß das 0I in das Rohr 883 fließen kann und zum Kurbelkastengehäuse 878
zurückgeführt wird.
-
Unter gewissen Bedingungen kann es wünschenswert sein, etwas Feuchtigkeit
an den Verdampferabteilungen niederzuschlagen, wenn das elektromagnetische Ventil
offen ist und den Fluß des Kältemittels nach einer der Abteilungen des Verdampfers
nicht hindert. Wenn eine der Abteilungen des Verdampfers so dargestellt ist, daß
sie hauptsächlich freie Wärme entfernt, so ist dies nur gesagt, um den Hauptzweck
einer der Abteilungen des Verdampfers im Gegensatz zum Hauptzweck der anderen Verdampferabteilung,
wenn das elektromagnetische Ventil den Kältemittelstrom drosselt, zu erklären.