DE9001512U1

DE9001512U1 - Klimaschrank

Info

Publication number: DE9001512U1
Application number: DE9001512U
Authority: DE
Original assignee: Weiss Klimatechnik 6301 Reiskirchen De GmbH
Current assignee: Weiss Klimatechnik 6301 Reiskirchen De GmbH
Priority date: 1990-02-09
Filing date: 1990-02-09
Publication date: 1990-06-07
Anticipated expiration: 2000-02-10

Description

KLimaschrank BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft einen KLimaschrank zur Klimatisierung voi; Raumluft, welcher einen ZuLuftkanal sowie einen von diesem durch eine Zwischenwand getrennten Abluftkanal enthält, wobei der Zuluftkanal in Zuluft-Strömungs-richtung einen Ao,;ünlufteinlaß, motorisch verstellbare Außen luftklappen, einen Verdampfer eines Kältemittelkreislaufs, einen ZuluftventiLator und einen Zuluftauslaß aufweist, und wobei der Abluftkanal in Abluftströmungsrichtung einen Afalufteinuaß, einen Kondensator d·-:·. KäLtemitteLkrei?ls 's, eir---n Abluftventilator sowie einen ;-ortluf*auslaß aufweiax, u; wobei in aer Zwischenwand mcL.Hsch verstellbare ümluftklappe·. vorgeseK· &igr; sind, welche die¹ Aufs. jmseite des Kondensators mir der Auf stromseite des Verdampfers mit verstellbarem üsiu :i chla^r juerschnitt verbinden.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 34 05 584 ist ein § Klimaschrank beka nt, bei dem die Stellungen der Umluftklappen und

der Außenluftklappen in Abhängigkeit von der Außenlufttemperatur im

Verhältnis zur erwünschten Temperatur des zu belüftenden Raumes

durch Temperaturfühler gesteuert werden. Damit kann die in dem Raum

auftretende Wärmelast mit geringem Energieaufwand nch außen

yj abgeführt werden.

&idigr;\ i , Bei dem eingangs genannten, aus der deutschen Offenlegungsschrift

:·) 30 27 447 bekannten Klimaschrank ist es erwünscht, zur besseren

Staubfreiheit der klimatisierten Zuluft im Zuluftkanal Filter vorzusehen. Im einzelnen wünscht man vor dem Verdampfer ein Vorfilter und hinter der Druckseite des Zuluftventilators ein Feinfilter einzubauen.

Mit zunehmender Verschmutzung der Filter nimmt jedoch der Druckverlust über die Filter mit der Folge zu, daß der Zuluftvolumenstrom aus dem Zuluftauslaß bei gleichbleibender Drehzahl des ZuluftventiLators entsprechend abnimmt. Andererseits ist ein gleichbleibender Zuluftvo'umenstfom unter anderem dafür erfo^rderLich- "in rfpm 7u kl im;it isiereden Raum einen glei chbl.eibenden Zuluftüberschuß aufrechterhalten zu können.

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Der Erfindung Liegt die Aufgabe zugrunde, mit möglichst geringem Energieaufwand einen weitgehend konstanten ZuLuftvoLumenstrom sicherzustellen.

Bei dem eingangs genannten Klimaschrank ist dazu erfindungsgsmäß vorgesehen, daß die Saugsfii' und die Druckseite des Zuluftventilators an einen Diffenrenzdruckfühler angeschlossen sind, dessen Ausgangssignaileitung zu einem Regler geführt ist, welcher ausgangsseitig mit dem Motor der Außenlufticlappen verbunden ist.

Die Erfindung ermöglicht eine energetisch besonders günstvje Betriebsweise des Klimaschrankes :r\ der Weise, daß bei Einsatz eines neuen und damit nicht verschmutzten Filters durch teilweises Schließen der Außen I <if tklappen eine ausgleichende Druckdifferenz aufgebaut wird, welche mit zunehmender Verschmutzung des Filters durch entsprechendes öffnen der Außenluftklappen reduziert wird. Durch Steuern der Stellung der Außenluftklappen kann daher die Druckdifferenz über dem Zuluftventilator mit der Folge konstant gehalten werden, daß auch der Zuluftvolumenstrom gleich bleibt, und zwar unabhängig von der Verschmutzung des Filters, was energetisch günstiger ist als eine Erhöhung !es Zuluftvolumenstroms bei neuen Filtern.

Für die Konstanthaltung des Zuluftüberschusses in dem zu belüftenden Raum ist ein iTtögliehst konstanter Abluftvolumenstrom zweckcnßig. Bei geschlossenen Umluftklappen läßt sich dies leicht durch Einstellen der Drehzahl des Fortluftventilators erreichen. Ist in Weiterbildung der Erfindung ein Differenzdruckfühler auf der Auf Stromseite der Umluftklappen im Abluftkanal vorgesehen, dessen Ausgangssignalleitung dem Fortluftventilator über einen Regler zugeführt ist, d.mn läßt sich die Drehzahl des Fortluftventilators mit zunehmender öffnung der Urnluftklappen so weit drosseln, daß der Abluf tvolumenstrom konstant: bleibt. In der Uml.uf tbetr iebr.pf" ?se des &tgr;findungsgemänen KLimaschr \nV<", sinkt damit die Leistungsaufnahme

de¹; Fortluft ventilators sowie der Druckverlust über dem

Kondensator. Der D i f f eren. drück f üii I. er erfaßt &ogr; i ■ ^n Druckabfall

"iispieIsweise über im Abluftkanal /usätzl ich vorgesehenen Abluftklappen.

Eine besonders energiesparende Betriebsweise des erfindungsgemäßen Klimaschrankes ergibt sich, wenn dieser gemäß einer Weiterbildung der Erfindung im Zuluftkanal auf der Abstromseite des Zuluftventilators einen Temperaturfühler aufweist, dessen Ausgangssignalleitung über Regler einerseits dem Motor der Umluftklappen und andererseits dem Motor der Außenluftklappen zugeführt ist. Wenn bei höheren, variablen Außenlufttemperaturen eine Kältemaschine des Kältemittelkreislaufs eingeschaltet is¹" und mit voller Leistung arbeitet, ermöglicht die genannte Weiterbildung der Erfindung eine Konstanthaltung der Temperatur der Zuluft auf der Auf stromsei te des Verdampfers auf einem Niveau, welches bei konstant arbeitender Kältemaschine eine gleichbleibende Solltemperatur der Zuluft am Zuluftauslaß ermöglicht.

Eine besonders raumsparende Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Klimaschrankes wird dann möglich, wenn die Zwischenwand sich im wesentlichen horizontal durch den Schrank erstreckt und der Ablufteinlaß sowie der Außenlufteinlaß einerseits und der Fortluftauslaß sowie der Zuluftauslaß andererseits einander jeweils benachbart am Klimaschrank ausgebildet sind. Der Abluftstrom und Her Zuluftstrom durchströmen dann den Klimaschrank im wesentlichen jdrallel übereinander.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1: eine schematische Seitenansicht eines K'.imaschrankes;

Fig. 2: eine schenatische Draufsicht auf einen Schnitt längs der
Linie A-B-C-D durch den KLimsschrank nach Fig. 1> und

Fig. 3: ein schematisches Diagramm /.ur Erläuterung der Betriebsweisen des KLimaschranks.

Der KLimaschrank btsteht aus einem im wesentLichen rechtwinkligen Gehäuse 20, welches auf einem mit Füßen 24, 26, 28 versehenen Rahmen 22 montiert ist. An einem Ende, und zwar bei der in Figur 1 gewählten Dai stellungsweise am rechten Ende der Deckplatte 30 ist eine mit einer AnschLußmanschette versehene öffnung als Ablufteinlaß 10 ausgebildet. Im unteren Teil der Rückwand 32 ist an derjenigen Seite des Klimaschrankes 20, an welcher sich der Ablufteinlaß 10 befindet, eine mit einer weiteren Manschette versehene öffnung als Außenlufteinlaß 1 ausgebildet. In die Deckplatte 30 ist an der dem Ablufteinlaß 10 gegenüberliegenden Seite eine weitere öffnung mit einer weiteren Anschlußmanschette als Fortluftauslaß 15 vorgesehen. In der Bodenplatte 34 des Klimaschrankes 20 befindet sich gegenüber dem Fortluftauslaß 15 eine weitere öffnung mit einer weiteren Anschlußmanschette als Zuluftauslaß 8.

Durch das Innere des Klimaschranks 20 erstreckt sich eine zur Bodenplatte 34 im wesentlichen parallel verlaufende Zwischenwand 36, welche längs ihres dem Ablufteinlaß 10 benachbarten Abschnitts gegenüber dem dem Fortluftauslaß benachbarten Abschnitt tiefer versetzt ist. Die Zwischenwand 36 ist an den Außenwänden des Klimaschranks 20 luftdicht befestigt, so daß im oberen, querliegenden Teil des Klimaschranks 20 ein Abluftkanal 40 und im unteren Teil des Klimaschranks 20 ein sich zum Abluftkanal 40 im wesentlichen parallel erstreckender Zuluftkanal 50 entstehen. Die Zwischenwand 36 besitzt unterhalb des Ablufteinlasses 10 eine den Abluftkanal 40 mit dem Zuluftkanal 50 verbindende öffnung, über welcher ein Umluftklappenregister 9 befestigt ist. Nicht dargestellt ist ein Stellmotor, welcher bei Aktivierung die Stellung der Umluftklappen des Umluftklappenregisters 9 über der Öffnung in der Zwischenwand 36 zu verändern gestattet.

Der Klimaschrank 20 weist mehrere, seine Bodenplatte 34 mit der Dec'Olatte 30 verbindend" Stützwände 31,- 33, 33 auf, die in nicht dargestelLter Weise mit Durchbrüchen derart versehen sind, daß durch die Stützwände der Abluftstrom durch den Abluftkanal 40 und der ZuLuftstrom durch den Zuluftkanal 50 nicht behindert werden.

Der Abluftkanal 40 weist in Strömungsrichtung der durch den Ablufteinlaß 10 in den Klimaschrank 20 eintretenden und diesen

.; durch den Fortluftauslafi 15 verlassenden Abluft folgende Bauteile

'' auf: hinter dem Ablufteinlaß 10 ist ein Abluftklappenregister 11

; befestigt, dessen Abluftklappen in nicht dargestellter Weise

_: motorisch betägigt werden können. Unterhalb des

^: Abluftklappenregisters 11 befindet sich das bereits erwähnte

Umluftklappenregister 9.

f₍ Zwischen den Stützwänden 35 und 33 ist im Abluftkanal 40 ein

: Kondensator 12 eines im einzelnen nicht dargestellten Kältemittelkreislaufs befestigt. Au* der Abstromseite des

:. Kondensators 12 ist im Abluftstrom zwischen den Stützwänden 31 und

&Ggr; 33 ein Antriebsmotor 14 für einen Fortluftventilator 13 eingebaut,

dessen Druckseite in den Fortluftauslaß 15 mündet und dessen

&pgr; Saugseite Abluft aus dem Abluitkänäl 40 äüfnimiü
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Der unterhalb des Abluftkanals 40 befindliche Fortluftkanal 50 besitzt in Strömungsrichtung der Zuluft ausgehend von dem Außenlufteinlaß 1 folgende Kompnenten: hinter dem Außenlufteinlaß 1 ist ein Außenluftklappenregister 2 befestigt, dessen Außenluftklappen in nicht dargestellter Weise motorisch verstellt werden können. Zwischen den Stützwänden 35 und 33 sind im Zu'-ftkanal 50 nebeneinander zwei Vorfilter 3 im Luftstrom eingebaut. Auf der Abstromseite der Vorfilter 3 befindet sich ein Direktverdampfer 4. Zwischen den Stützwänden 31 und 33 ist ein Zuluftventilator 5 und dessen Antriebsmotor 6 befestigt, dessen Saugseite Zuluft aus dem Zuluftkanal 50 aufnimmt und dessen Druckseite einem Feinfilter 7 zugewandt ist. Das Feinfilter 7 befindet sich unmittelbar vor def.i Zuluftauslaß 8 =

In einer abgeteilten Kammer gegenüber dem AuIk¹M Iuftei&eegr; &igr; Ui 1 sind zwei Kompres-oren 16, M für der Kä I. temi 1t ei ki'e i 5 &iacgr;-&igr;&igr; &igr; f untergebracht, zu welchem der Kondensator- 12 im Abluft kanal 40 und der '· irektv^prdampfer 4 irr Zuluftkanal 50 gehören.

In den Figuren 1 und 2 sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt die nachstehend noch zu erläuternden Differenzdruckfühier und Temperaturfühler sowie, wie erwähnt, die AntriebsmGtcrc für die UmLu*tk l.apppn dos Umluf tklappenregi sters 9 und der Außenluftklappen des Außenluftklappenregisters 2. In Figur 3 sind einige der in Figuren 1 und 2 dargestellten Elemente funktional dargestellt und mit apostrophierten Bezugszeichen beze ichnet.

An einer öffnung im oberen Teil, des zu belüftenden Raumes 60 ist der Ablufteinlaß 10' angeschlossen. Im Abluftkanal 40* befindet sich das Ahluftklappenregister 11* sowie der Kondensator 12', auf dessen Abstromseite der Fortluftventilator 13' vor dem Fortluf tauslaß 15' angeordnet, ist. Der Zuluftkanal 50' weist ausgehend vom Außenlufteinlaß 1' das Außenluftklappenregister 2' mit zugehörigem Stellmotor 21/ das Luftvorfilter V, den Verdampfer 4", dsn ZiiluftventiLator 5' und das Feinfilter 7' auf, welches unmittelbar vor dem Zuluftauslaß 8' für den Raum 60 angeordnet ist.

Ein erster Differenzdruckfühler 52 erfaßt den Druckabfall über dem Zuluftventilator 5'. Seine Ausgangssignalleitung 53 führt über zwei in Reihe geschaltete Regler 54, 55 zum Sf-¹ ' motor 21 des Außenluftklappenregisters 2".

Ein zweiter Differenzdruckfühler 56 erfaßt den Druckabfall über dem Abluftklappenregister 11' im Abluftkanal 40'. Seine Ausgangssignalleitung 57 führt über einen Regler 58 zu dem in Fig. 3 nicht gesondert dargestellten Antriebsmotor 14 für den Fortluftventilator 13'.

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Ein TemperaturfühLer 42 erfaßt die Temperatur der ZuLuft auf der Abstromseite des ZuLuftventiLators 5¹. Seine Ausgangssignalleitung 43 führt über einen RegLer 44 einerseits direkt zum Stellmotor 45 des UmLuftkLappenregisters 9", weLches die AufStromseite des Kondensators 12' im AbLuftkanaL 40' mit der AufStromseite des Verdamfers 4¹ im ZuLuftkanaL 50¹ verbindet. Vom RegLer 44 führt ein weiterer Eingang zu dem RegLer 55, dessen AusgangsLeitung 59, wie erwähnt, mit dem SteLLmotor 21 für das AußenLuftkLappenregister 2¹ verbunden ist.

Der beschriebene Klimaschra.ik ermögLicht Betriebsweisen, wie sie in der Beschreibungseinleitung erläutert sind, wobei zu beachten ist, daß die Stellmotore 21 und 45 die Außenluftklappen des AußenluftkLappenregisters 2¹ und die Umluft.k lappen des Umluftklappenregisters 9' gegensinnig verstellen, bei zunehmender öffnung des Außenluftklappenregisters 2' die öffnung des Umluftklappenregisters 9' also entsprechend abnimmt. Dabei wird, wie erläutert, das AußenluftkLappenregister 2¹ in Abhängigkeit von dem vom Differenzdruckfühler 52 erfaßten Druckunterschied über dem ZuluftventiLator 5* bei Inbetriebnahme eines neuen Feinfilters 7' oder eines neuen Vorfilters 3' auf eine bestimmte Schließstellung voreingestellt. Die wcitsre Stellung der Außenluftklappen und der Umluftklappen bestimmt sich dann nach den Signalen, die über Signalleitung 43 vom Temperaturfühler 42 abgegeben werden. Andererseits erfaßt der zweite Differenzdruckfühler 46 den sich mit veränderlicher Stellung der Umluftklappen verändernden Druckabfall über dem Abluftklappenregister 11* und regelt über den Regler 58 die Drehzahl des FortLuftventilators 13' derart, daß der Abluftvolumenstrom durch den Ablufteinlaß 10' konstant bleibt. Der beschriebene Klimaschrank erlaubt also mit einfachen, energetisch günstigen Mitteln eine Konstanthaltung eines Zuluftüberschusses im Raum 60.

Claims

ANSPRÜCHE

1. KlimasL'hrank zur Klimatisierung von Raumluft/ welcher einen ZuLuftkanal sowie einen von diesen durch eine Zwischenwand getrennten Abluftkanal enthält, wobei der Zuluftkanal, in Zuluft-Strömungsrichtung einen Außenlufteinlaß, motorisch verstellbare Außenluftklappen, ein Vorfilter, sinen I rdamofer eines Kältemittelkreislaufes, einen Zuluf csnti Lator, ein Feint-Lter und einen Zuluftauslaß aufweist, und wobei rer Abluftkanal in Abluft-Strömungsrichtung einen Ablufteinlaß,

inen Kondensator des Kälterrnttelkreislaufc^, einen FrsjntL'j'tvsnti Lator sowie einen Fortluftauslaß aufweist, und wobei in der Zuischenkt: ' motorisch verstellbare Umluftklappen vorg""?hen sind, welche die Aufstromseite des Kondensator:; mit der Aufstromseite des Verdampfers mit verstellbarem Umluftdurchlaßquerschnitt verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugseite und die Druckseite des ZuLuftventiLators (13, 5¹) an einen Differenzdruckfühler (52) angeschlossen sind, dessen Ausgangssignal leitung (53) zu einem Regler (54, 55) geführt ist, welcher ausgangsseitig mit dem Motor (21) der Außenluftklappen (2, 2¹) verbunden ist.

2. Klimaschrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Differenzdruckfühler (56) auf der Aufstromseite der Umluftklappen (9, 9') im Abluftkanal (40, 40') vorgesehen ist, dessen Ausgangssignalleitung (57) dem Fortluftventilator (13, 13') über einen Regler (58) zugeführt ist.

3. Klimaschrank nach Anspruch 1 odfr 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Abstromseite des Zuluftventilators (5, 5') ein Temperaturfühler (42) im Zuluftkanal (50, 50') vorgesehen ist, dessen Ausgangssignalleitung (43) über Regler (44, 55) einerseits einrm Stellmotor (45) für die Umluftklappen (9, 9') und andererseits einem Stellmotor (21) für die Außenluftklappen (2, 2') zugeführt ist.

4. Klimiisrhrorik nach rinem der vnrstr ienden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, daß sich die Zwischenwand (36) im wesentlichen horizontal erstreckt und sich der Zuluftkanal (50, 50') und der Abluftkanal (40, AO') übereinander parallel erstrecken.

Klimaschrank nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet^, daß der Abtufteinidß (10, 10') und der Außenluftein laß (i, I¹J an einer Seite des Klimaschrankes (20) und der Fortluftauslaß '&Lgr;5, 15') sowie der Zuluftauslaß (8, 8') an der gegenüberliegenden Seite des Klimaschrankes (20) ausgebildet sind.