DE758431C

DE758431C - Electrical control device for air conditioning systems

Info

Publication number: DE758431C
Application number: DEA86935D
Authority: DE
Inventors: Edward A Bailey
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1937-05-26
Filing date: 1938-05-24
Publication date: 1953-11-02
Also published as: US2110693A

Description

Elektrische Steuereinrichtung für Klimaanlagen Bei Klimaanlagen mit einer Kompressionskältemaschine, deren Verdampfer in dem Luftaufbereitungskanäl angeordnet ist, kommt es häufig vor, daß die Temperatur in der Nähe des Verdampfers unterhalb des Gefrierpunktes sinkt. Infolgedessen kann die außen auf dem Verdampfer aus der Luft niedergeschlagene Feuchtigkeit leicht zu einer Eisbildung führen. Diese den Verdampfer überziehende Eisschicht verringert den Wärmeübergang zwischen. dem Verdampfer und der Luft, die an diesem: vorbeiströmt, sich dabei abkühlen soll und in den zu klimatisierenden Raum zelanzt. Nun ist es schon bekanntgeworden, eine Kälteerzeugungsanlage mit einem Verbrauchszähler zu versehen und sie bei jeder Umdrehung der Zählerscheibe für einen sehr kurzen Zeitraum auszuschalten, in dem also dem Kühler kein Kältemittel zugeführt wird und die Enteisung des Kühlers vonstatten gehen soll.Electrical control device for air conditioning systems For air conditioning systems with a compression refrigeration machine, the evaporator in the air conditioning duct is arranged, it often happens that the temperature is in the vicinity of the evaporator drops below freezing point. As a result, the outside of the evaporator moisture precipitated from the air can easily lead to ice formation. These The layer of ice covering the evaporator reduces the heat transfer between. to the Evaporator and the air that flows past it, should cool down and zelanzt in the room to be air-conditioned. Well it has already become known, one Provide refrigeration system with a consumption meter and turn it on at each revolution switch off the counter disc for a very short period of time, i.e. in the No refrigerant is supplied to the cooler and the cooler is defrosted should go.

Neben dieser unzureichenden Maßnahme ist noch eine Enteisung der Kühlvorrichtung durch Unterbrechung der Kältemittelzufuhr und durch Einleitung der Wärmemittelzufuhr zum Kühler vorgeschlagen worden. Dieser wird also während des Enteisungsvorganges anstatt von einem Kältemittel von einem Wärmemittel durchströmt.In addition to this inadequate measure, the cooling device has to be defrosted by interrupting the refrigerant supply and by introducing the heating medium supply has been proposed to the cooler. This is so during the de-icing process instead of through which a refrigerant flows from a heating medium.

Durch die Erfindung bleibt die Verwendung und der Anschluß eines Heizmittelkreislaufes an den Verdampfer erspart. Durch sie wird bei einer elektrischen Steuerungseinrichtung für Klimaanlagen mit je einem Zulufterwärmer und einem mittels einer Zeitschaltv orrichtung periodisch kurzzeitig abschaltbaren Zuluftkühler vorgeschlagen, erfindungsgemäß die aus einem periodisch kurzzeitig gespeisten Relais bestehende 7eitschaltvorrichtung beim Ansprechen dieses Relais den Steuerstromkreis für den Zuluftkühler zu unterbrechen und gleichzeitig durch Schließen des Steuerstromkreises mittels Kontaktgabe in einem Relais für den auf dem Luftwege dem Kühler vorgeschalteten Zulufterwärmer diesen über einen Schaltmotor derart einzuschalten, daß der Schaltmotor nach kurzem Einschalten des Zuluftvorwärmers einen über die andere Kontaktstellung des Relais verlaufenden Stromkreisschluß für den Schaltmotor vorbereitet, so daß die erwärmte Zuluft über den abgeschalteten Zuluftkühler strömt. Es wird also die Zuluft selbst als Träger für die zur Enteisung des abgeschalteten Zuluftkühlers erforderliche Wärme benutzt, so da.ß eine wirksame und innerhalb kurzer Zeit vor sich gehende Enteisung des Zuluftkühlers gesichert ist. Dabei tritt eine nennenswerte Erwärmung der Belüftungsluft nicht auf, denn die zunächst aufgeheizte Luft wird beim Abtauen des Verdampfers wieder intensiv gekühlt. Als Wärmequelle wird die ohnehin vorhandene Heizvorrichtung benutzt, welche für den Betrieb der Klimaanlage im. Winter erforderlich ist und die Raumluft erwärmt.The invention leaves the use and connection of a heating medium circuit saved on the evaporator. It is used in an electrical control device for air conditioning systems with one supply air heater and one by means of a timer device suggested periodically briefly disconnectable supply air cooler according to the invention the timer device consisting of a relay that is periodically fed for a short time to interrupt the control circuit for the supply air cooler when this relay responds and at the same time by closing the control circuit by making contact in one Relay for the supply air heater connected upstream of the cooler by air to be switched on via a switching motor in such a way that the switching motor is switched on after a short period of time of the supply air preheater one running over the other contact position of the relay Circuit connection for the switching motor prepared so that the heated supply air over the switched off supply air cooler flows. So it becomes the supply air itself as a carrier used for the heat required to defrost the switched-off supply air cooler, so that effective defrosting of the supply air cooler takes place within a short period of time is secured. There is no significant heating of the ventilation air because the air that was initially heated is restored when the evaporator is defrosted intensely chilled. The already existing heating device is used as a heat source, which are used to operate the air conditioning in. Winter is required and the indoor air warmed up.

Ein Ausführungsbeispiel der Klimaanlage nach der Erfindung isst in der Zeichnung als schematischer Querschnitt durch die Anlage in Verbindung mit einem Schaltschema dargestellt.An embodiment of the air conditioning system according to the invention eats in the drawing as a schematic cross section through the system in conjunction with a Circuit diagram shown.

In dem zu klimatisierenden Raum ist ein Schrank io aufgestellt. Durch'einen Kanal ii dieses Schrankes strömt über einen durch die Wandung 12 des Raumes hindurchgeführten Stutzen 13 Außenluft. Diese Luft wird durch einen von einem Motor 14 angetriebenen Ventilator 15 in den Kanal i i gesaugt und durch einen Rohrstutzen 16 in den zu klimatisierenden Raum hineingeblasen. In dem Kanal i i sind eine Wärmequelle 17, eine Kältequelle i8 und ein Luftbefeuchter angeordnet. Über diese drei Vorrichtungen streicht die durch den Kanal i i geförderte Luft. Der Heizschlange 17 wird durch eine Leitung i9 ein Wärmemittel zugeführt, das durch eine Leitung 2o wieder abgeführt wird. Die Zuführung des Wärmemittels wird durch ein von einem Motor 21 angetriebenes Ventil 22 geregelt. Die Kühlschlange 18 bildet den Verdampfer einer Kompressionskälteanlage, zu der ein von einem Motor 23 angetriebener Kompressor 24, ein Kondensator 25 und ein Aufnehmer 26 für das verflüssigte Kältemittel gehören. Das gasförmige Kältemittel wird von dem Kompressor 24. verdichtet und gelangt in den Kondensator 25, in dem das verdichtete Kältemittel abgekühlt und dadurch verflüssigt wird. Das flüssige Kältemittel sammelt sich dann in dem Aufnehmer 26 und fließt durch eine Rohrleitung 27 zu dem Verdampfer 18. In der Rohrleitung 27 befindet sich ein elektromagnetisch gesteuertes Ventil 28, das in der Regel geschlossen ist. Bei geöffnetem Ventil 28 strömt das Kältemittel über ein Entspannungsventil 29 in den Verdampfer 18. Das in dem Luftkühler 18 wieder verdampfte Kältemittel kehrt durch eine an den Saugstutzen des Verdichters 24 angeschlossene Leitung 3o in diesen zurück.A cupboard io is set up in the room to be air-conditioned. Through a Channel ii of this cabinet flows through a wall 12 of the room Spigot 13 outside air. This air is driven by a motor 14 Fan 15 sucked into the channel i i and through a pipe socket 16 into the air-conditioned room blown into it. In the channel i i are a heat source 17, a cold source i8 and a humidifier arranged. About these three devices sweeps the air conveyed through the channel i i. The heating coil 17 is through A line i9 is supplied with a heating medium, which is discharged again through a line 2o will. The supply of the heating medium is driven by a motor 21 Valve 22 regulated. The cooling coil 18 forms the evaporator of a compression refrigeration system, to which a compressor 24 driven by a motor 23, a condenser 25 and include a transducer 26 for the liquefied refrigerant. The gaseous refrigerant is compressed by the compressor 24 and passes into the condenser 25, in which the compressed refrigerant is cooled and thereby liquefied. The liquid one Refrigerant then collects in the receiver 26 and flows through a pipeline 27 to the evaporator 18. In the pipe 27 there is an electromagnetic controlled valve 28, which is usually closed. With valve 28 open the refrigerant flows through an expansion valve 29 into the evaporator 18. Das Refrigerant evaporated again in the air cooler 18 returns through a to the suction nozzle of the compressor 24 connected line 3o back into this.

Während des Betriebes der Kältemaschinenanlage, schlägt sich die Luftfeuchtigkeit auf dem Verdampfer i8 nieder. Wenn daher die Temperatur des Verdampfers 18 unterhalb des Gefrierpunktes liegt, so bildet sich auf dem Verdampfer eine Eisschicht. Die Zuführung des Kältemittels zum Verdampfer 18 wird während einer bestimmten Zeitdauer innerhalb gewisser Zeitabstände periodisch unterbrochen, damit die auf dem Verdampfer 18 gebildete Eisschicht verschwindet. Gleichzeitig wird die Heizvorrichtung 17 in Betrieb gesetzt, so daß die den Kanal i l durchströmende Luft erwärmt wird und beim Vorbeiströmen an dem Verdampfer 18 das Eis zum Schmelzen bringt. Das Schmelzwasser wird durch ein Rohr 31 abgezogen.During the operation of the refrigeration system, the humidity is reflected settled on the evaporator i8. Therefore, when the temperature of the evaporator 18 is below the freezing point, a layer of ice forms on the evaporator. the The refrigerant is supplied to the evaporator 18 for a certain period of time periodically interrupted within certain time intervals so that the on the evaporator The layer of ice that has formed disappears. At the same time, the heater 17 in Operation set so that the air flowing through the channel i l is heated and at Flowing past the evaporator 18 causes the ice to melt. The meltwater is withdrawn through a pipe 31.

Zur Durchführung dieser periodischen Enteisung des Verdampfers 18 ist eine Zeitschaltv orrichtung 32 vorgesehen mit einem Elektromotor 33, der eine N ockenscheibe 34 antreibt. Diese drückt periodisch einen Schalterarm 35 gegen einen festen Kontakt 36. Zu diesem Zweck ist die Nockenscheibe mit, einem vorspringenden Nocken 37 versehen. Die Nockenscheibe 34 kann beispielsweise so ausgebildet sein, daß sie den Schalter 35 alle 4 Stunden während eines Zeitraumes von 2 Minuten gegen das Kontaktstück 36 drückt. Unter diesen Umständen ist die Bildung einer Eisschicht auf dem. Verdampfer 18 auf ein Mindestmaß beschränkt. Sobald der Schalter 35 seinen Kontakt 36 berührt, wird ein Stromkreis über den Leiter 38, den Schalterarm 35, den Kontakt 36@, die Spule 39 des Relais 4o und zurück zum Netz über den Leiter 41 geschlossen. Bei erregter Spule 39 wird der Anker 42 angezogen, so daß der Schalter 40 seinen Kontakt 43 berührt. Gleichzeitig mit dem Anheben des Schalters 4o war bei Schalter 44 die Verbindung zwischen dem Leiter 45 und dem Relais 46 unterbrochen worden und eine Verbindung zwischen den Leitern 45 und 47 hergestellt.To carry out this periodic defrosting of the evaporator 18 is a Zeitschaltv device 32 is provided with an electric motor 33, the one Drive cam 34. This periodically presses a switch arm 35 against one fixed contact 36. For this purpose, the cam disk is provided with a protruding Cam 37 provided. The cam disk 34 can be designed, for example, that they switch the switch 35 against every 4 hours for a period of 2 minutes the contact piece 36 presses. Under these circumstances, a layer of ice is formed on the. Evaporator 18 limited to a minimum. As soon as the switch 35 his Contact 36 touches a circuit via the conductor 38, the switch arm 35, the contact 36 @, the coil 39 of the relay 4o and back to the network via the conductor 41 closed. When the coil 39 is energized, the armature 42 is attracted so that the switch 40 touches his contact 43. Simultaneously with the lifting of the switch 4o was at switch 44 the connection between the conductor 45 and the relay 46 has been interrupted and a connection between the conductors 45 and 47 established.

Dem Heizschalter 48 wird dabei von der Sekundärwicklung 49 eines primärseitig am Netz 50, 51 liegenden 'Transformators 52 Strom zugeführt. Er fließt über den Leiter 53 durch die Spule des Schalters 48 nach Leiter 47 über den Kontakt 43, Schalter 4o nach Leiter 45 und von dort zurück zur Sekundärspule 49. Die Kontaktgabe durch den Heizschalter schließt einen Stromkreis für den Motor 21. Vom Netzleiter 50 fließt dann der Strom über Leiter 54, Kontakt 55, Leiter 56 nach Kontakt 57, 58 über den das Heizmittelkreislaufventil 22 steuernden Motor 21 und Leiter 59 zum Netzleiter 51.The heating switch 48 is supplied with current from the secondary winding 49 of a transformer 52 connected to the network 50, 51 on the primary side. It flows over the conductor 53 through the coil of the switch 48 to conductor 47 via the contact 43, switch 4o to conductor 45 and from there back to the secondary coil 49. The contact through the heating switch closes a circuit for the motor 21. From the line conductor 50 flows Then the current via conductor 54, contact 55, conductor 56 to contact 57, 58 via the motor 21 controlling the heating medium circuit valve 22 and conductor 59 to the mains conductor 51.

Infolgedessen öffnet der Motor 21 das Venti122. Gleichzeitig verstellt er die auf seiner Welle sitzende Nockenscheibe 6o, welche den Kontakt 57, 58 unterbricht, sobald das Ventil 22 voll eröffnet ist.As a result, the motor 21 opens the valve 122. Adjusted at the same time he sits on his shaft cam 6o, which interrupts the contact 57, 58, as soon as the valve 22 is fully opened.

Dabei gestattet diese Nockenscheibendrehung das Schließen des Kontaktes 61, 62, so daß bei Ankerabfall des Schalters 48 infolge Stromloswerden seiner Spule durch Öffnen seines Spulenstromkreises beim Kontakt 43 der Heizmittelkreislauf vom Motor 21 über Ventil 22 -,vieder abgesperrt wird.This rotation of the cam allows the contact to close 61, 62, so that when the armature of the switch 48 falls as a result of its coil becoming de-energized by opening its coil circuit at contact 43 of the heating medium circuit from Motor 21 is shut off via valve 22 -.

Da die Verbindung zu dem Schalter 44 unterbrochen ist, kann das die Kälteanlage über Relaisschalter 63 durch Anlegen des Motors 23 über Leitungen 64 und 65 ans Netz in Betrieb setzende Relais 46 nicht erregt werden. Infolgedessen wird die Kältemaschinenanlage ausgeschaltet, so- daß dem Verdampfer i8 kein Kältemittel mehr zuströmt. Da der Ventilator 15 ununterbrochen Luft durch den Kanal r i fördert, wird diese erhitzt, bevor sie zu dem Verdampfer 18 gelangt. Die warme Luft bringt das auf dem Verdampfer 18 angesammelte Eis zum Schmelzen. Dabei wird sie gekühlt, bevor sie in den Raum gelangt. Es findet daher keine wesentliche Erwärmung der Raumluft während der kurzen Heizperiode statt, die zum Zweck der Enteisung erfolgt.Since the connection to the switch 44 is interrupted, the can Refrigeration system via relay switch 63 by applying motor 23 via lines 64 and 65 powering up relays 46 are not energized. Consequently the refrigerating machine system is switched off so that no refrigerant is supplied to the evaporator i8 more flows. Since the fan 15 continuously conveys air through the channel r i, this is heated before it reaches the evaporator 18. The warm air brings the ice accumulated on the evaporator 18 to melt. It is cooled in the process, before it gets into the room. There is therefore no significant warming of the room air takes place during the short heating period that is used for defrosting purposes.

Sobald der Nocken 34 sich derart dreht, daß sein vorspringender Teil 37 sich von dem Schalter 35 abhebt, wird der Stromkreis für die Spule 39 unterbrochen. Der Anker 42 fällt daher ab, so daß die Klimaanlage auf ihren ' normalen Betrieb umgeschaltet wird. Die Enteisung ist auf diese Weise mit einem Mindestmaß zusätzlicher Steuermittel durchgeführt, ohne daß eine zusätzliche -Wärmequelle angeordnet zu sein braucht.As soon as the cam 34 rotates so that its protruding part 37 stands out from the switch 35, the circuit for the coil 39 is interrupted. The armature 42 therefore drops off, so that the air conditioning system on its' normal operation is switched. De-icing is extra with a minimum this way Control means carried out without an additional heat source arranged too needs to be.

Claims

. PATENT CLAIM: Electrical control device for air conditioning systems with each. a supply air heater and a supply air cooler which can be switched off periodically for a short time by means of a timer, characterized in that the timing device consisting of a periodically briefly fed relay (4o) interrupts the control circuit for the supply air cooler (18) at switch (44) when this relay is activated and at the same time by closing of the control circuit by means of contact (54, 55) in the relay (48) for the supply air heater (17) upstream of the cooler by means of a switching motor (21) such that the switching motor (21) after briefly switching on the Zulu.ftvorwärmers a Prepared for the switching motor (21) via the other contact position of the relay (48), so that the heated supply air flows through the switched-off supply air cooler. In order to distinguish the subject invention from the prior art the following documents are in the grant procedure envisioned: USA. Patents No. 926 652 i, i 98o 688, 2 001 0 2 8..