-
Verfahren und Einrichtung zum Temperieren der Luft zum Belüften von
Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, und/oder zum Kühlen der Luft für Kühlräume
bei diesen Man unterscheidet bei der Heizung und Lüftung von Fahrzeugen, insbesondere
Kraftfahrzeugen, zwei Arten von Heizanlagen: die Umluftheizung und die Frischluftheizung.
-
Frischluftheizungen, die bei Kraftfahrzeugen häufig als Klimaanlagen
irreführend bezeichnet werden, sind in der Lage, einen Luftwechsel während aller
Jahreszeiten herbeizuführen, und man kann durch eine solche Luftbewegung sogar bei
höheren Temperaturen der Luft das Empfinden hervorrufen, als befände man sich in
der Umgebung einer niedrigeren Temperatur. Diese Möglichkeit ist jedoch begrenzt;
maximal liegt sie bei einer Lufttemperatur von etwa 3o°. Das Hervorrufen einer Luftbewegung
bringt zudem oft unangenehme Erscheinungen mit sich; insbesondere wird, je nach
subjektivem Empfinden, zu hohe Luftbewegung als unerwünschte Zugluft empfunden.
Eine weitere unangenehme Begleiterscheinung der Luftbewegung ist das Aufwirbeln
von Staub.
-
Es besteht nicht nur ein Bedürfnis, bei Fahrzeugen Luft von über 30°
zu kühlen, sondern auch bei Temperaturen unter 30° ist eine Kühlung erwünscht. Seit
einigen Jahren hat man diese Aufgabe mittels Kältemaschinen der im Haushalt bekannten
Art zu lösen versucht. Solche Anlagen sind jedoch teuer, schwer, nehmen viel Raum
in Anspruch und sind, wie sich inzwischen ergeben hat, sehr betriebsanfällig. Eine
besondere Schwierigkeit bietet zudem die gleichmäßige Verteilung der gekühlten Luft
im Raum.
-
Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren und eine Einrichtung zum
Temperieren der Luft zum Belüften von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen,
und/oder
zum Kühlen der Luft für Kühlräume bei diesen, mittels welcher diese Aufgable auf
einfache Weise gelöst wird. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist durch die Verwendung
eines oder mehrerer Wirbelrohre, die an sich bekannt sind, zum Erzeugen der Heiz-
oder Kühlluftströme gekennzeichnet.
-
Die Regelung der Temperatur der Belüftungsluft erfolgt bei der Einrichtung
zur Durchführung dieses Verfahrens zweckmäßig durch Mischen der aus den Wirbelrohren
ausströmenden warmen und kalten Teilluftströme, wobei diese jeweils mengenmäßig
regelbar einer Mischkammer zugeführt werden können.
-
Wie bekannt, besteht ein Wirbelrohr aus einem Stück Rohr, dem in der
Mitte, senkrecht zur Rohrachse und tangential zum Rohrumfang, durch eine Düse Druckluft
zugeführt wird, wobei das Rohr an seinem einen Ende durch eine Scheibe mit zentrischem
Loch, an seinem anderen Ende durch eine Scheibe mit Schlitzen längs ihres Umfangs
abgeschlossen ist. Bei einem Rohrdurchmesser von 12 mm und 6 at überdruck der durch
die D üse zugeführten Druckluft von Zimmertemperatur wurde dabei eine Temperatur
von -I7° bei der aus dem zentrischen Loch auftretenden Luft und eine Temperatur
von 7o° bei der am anderen Ende des Rohres austretenden Lufterzielt. Bei einem anderen
Wirbelrohr ist die Druckluftdüse in unmittelbarer Nähe des kalten Rohrendes angeordnet,
während an dem anderen Rohrende ein Drosselventil zum Regeln der ausströmenden Luftmengen
vorgesehen ist. Mit dieser Anordnung wurde an dem einen Rohrende eine Unterkühlung
bis -4o° bei kleiner Kühlluftmenge, hingegen eine Erhitzung bis 16o' bei kleiner
Warmluftmenge erzielt.
-
Der Temperaturtrenneffekt hängt vom Mengenverhältnis der austretenden
Luftmengen ab. Es ist mithin möglich, mittels einer solchen Vorrichtung auf einfache
Weise unter Verwendung von Druckluft hohe und auch niedrige Temperaturen zu erzeugen.
Die zur Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung erforderliche Preßluft kann
mittels eines Kompressors erzeugt werden, der mit der Antriebsmaschine des Fahrzeuges
gekuppelt oder durch eine gesonderte Kraftquelle angetrieben sein kann. Die im Kompressor
erzeugte Druckluft wird zweckmäßig in einen Druckluftkessel mit Wasserabscheider
und Sicherheitsventilen geleitet, dem Druck- und thermisch gesteuerte Mengenregler
sowie ein Wasserscheider nachgeschaltet sein können.
-
Erfindungsgemäß kann eine Mehrzahl von Wirbelrohren an eine gemeinsame
Druckluftverteilerleitung angeschlossen sein, z. B. als Register in einem Sammelkanal.
Es können jedoch auch die einzelnen Wirbelrohre an den zu kühlenden bzw. zu beheizenden
Stellen des Fahrzeuges, beispielsweise an der Windschutzscheibe, nächst den Sitzen
oder an der Fahrzeugdecke, angeordnet sein.
-
Bei Omnibussen kann eine Mehrzahl von Wirbelrohren mittels Öffnungen
hintereinander an den Luftverteilerkanal des Omnibusses angeschlossen sein. Es hat
sich als vorteilhaft erwiesen, die erfindungsgemäße Einrichtung gleichzeitig als
Kühlanlage für einen Raum zum Aufbewahren und Temperieren von Lebensmitteln, Getränken
u. dgl. zu verwenden. Hierzu ist die Kaltluftseite eines oder mehrerer Wirbelrohre
in diesem Kühlraum des Fahrzeuges angeordnet. Zweckmäßig ist es, wenn der Raum des
Kühlraumes, in den das Wirbelrohr einmündet, von dem eigentlichen, mit dem Kühlgut
zu beschickenden Raum durch eine Trennwand abgetrennt ist, die Kühlrippen aufweisen
kann.
-
Um den Luftverteiler einfach zu gestalten, kann die im Wirbelrohr
vorgesehene Blende in ihrem Durchmesser einstellbar sein und/oder an dem einen Ende
des Wirbelrohres ein einstellbares Drosselorgan vorgesehen sein.
-
In den Zeichnungen sind einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Fig. I zeigt die Einrichtung in schematischer Darstellung; Fig.2 zeigt
die Anordnung der Wirbelrohre im Innern eines Kraftfahrzeuges, das einen besonderen
Kühlraum aufweist; in Fig.3 ist die Anordnung des Wirbelrohres an der Windschutzscheibenklardüse
des Fahrzeuges dargestellt; Fig. 4 zeigt die Anordnung der Wirbelröhre bei einem
Omnibus, und in Fig. 5 ist ein Wirbelrohr schematisch dargestellt.
-
Bei der in Fig. I dargestellten Ausführungsform saugt ein Kompressor
I über eine Leitung 2 Luft an, um sie über eine Leitung 3 mit Rückschlagventil 4
in einen Kessel 5 zu fördern. Die Luft wird durch den Kompressor I auf einen einstellbaren
Druck gespannt. Im Kessel 5 ausfallendes Wasser kann nach Bedarf über einen Entwässerungshahn
6 abgelassen werden. Eine Leitung 7, in die ein Überdruckventil 8 und ein Abstellventil
9 eingebaut sind, führt die Luft zu einem Wasserabscheider Io und von diesem über
eine Leitung i i zu einem Verteilerrohr 12. Mit Ventilen 13 versehene Leitungen
i l: führen die Luft sodann zu den einzelnen Wirbelrohren i 5. Es kann ein ;einziges
Wirbelrohr oder eine beliebige Anzahl Wirbelrohre an das Druckluftsystem angeschlossen
werden, wobei es, belanglos: ist, wie und wo die Zuleitungen zum.einzelnen Wirbelrohr
verlegt werden.
-
Fig. 2 zeigt, wie sich nach dem Verfahren gemäß der Erfindung ein
Personenkraftwagen vollkommen klimatisieren läßt. Zudem ist dargestellt, wie man
gleichzeitig einen Kühlschrank in das System einschalten kann. Die vom Kompressor
16 in einen Kessel 17 geleitete Druckluft wird hier durch Leitungen 18 und i 9 zu
Wirbelrohren 20, 21, 22, 23, 24 und 25 geleitet. Eine Leitung 26 verbindet ein oder
mehrere Wirbelrohre 27, aus denen kalte Luft direkt oder indirekt in einen Kühlraum
49 ausströmt. In der Zeichnung ist das Wirbelrohr 27 mit seinem .kalte Luft ausströmenden
Ende in einem vom eigentlichen Kühlraum 49 abgetrennten Raum 5o geführt. Ein Boden
28 bildet die Trennwand zwischen den-beiden Räumen 49 und 5o.
Zur
besseren Wärmeleitung sind auf beiden Seiten der Trennwand 28 Kühlrippen 29 vorgesehen.
Die Trennwand 28 braucht nicht horizontal und unten im Schrank 49, 5o angeordnet
sein, sie kann auch über dem Nutzraum 49 oder auf einer Seite desselben angeordnet
sein. Maßgebend für ihre Anordnung ist die günstigste Wärmeabfuhr aus dem Nutzraum
49. Die Abluft kann aus mit Kiemen versehenen Öffnungen 3o abströmen. Auf einen
Rost 31 wird das Kühlgut aufgelegt. Eine Öffnung 32 ist zur Belüftung des Kühlgutes
vorgesehen.
-
Fig.3 zeigt, wie eine Temperaturregelung nach dem Verfahren gemäß
der Erfindung in .einem Kraftfahrzeug durchgeführt werden kann, und zwar die Anordnung
einer Scheibenklardüse in der Fahrzeugfront. Durch die Frontscheibe 33, die linke
Sichtscheibe 34 und die rechte 'Sichtscheibe 35 übersieht der Fahrer .die Fahrbahn.
Eine Düse 36 ist so angeordnet, daß aus ihr ausströmende Luft gleichmäßig über die
Scheiben streicht. Die Temperatur der Luft ist so einstellbar, daß bei allen Witterungsverhältnissen
klare Durchsicht durch die Scheiben aufrechterhalten werden kann. Erfindungsgemäß
wird zur Herstellung von temperierter Luft ein Wirbelrohr 37 verwendet, das an seinen
beiden Rohrenden in eine mit Klappen 38 und 39 versehene Mischkammer mündet. Durch
Umlegen der Klappen 38 und 39 kann warme oder kalte Luft oder warmkaltes Luftgemisch
zur Düse geführt werden. Umleitungen 40 und 4I führen die im Augenblick nicht gewünschte
Luft ab. Die Klappen 38 und 39 können von Hand oder durch temperaturgesteuerte Regler
betätigt werden.
-
Fig.4 zeigt eine Heizanlage in Omnibussen der heute üblichen Art.
Hier :sind Wirbelrohre 42 zur Kühlung oder Heizung an den Luftverteilerkanal angebaut.
Die Öffnungen 43, 44, 45 und 46 können weitere Wirbelrohre aufnehmen. Es ist aber
auch möglich, die Wirbelrohre über den Sitzen, beispielsweise an der Decke, anzuordnen,
wie es in Fig.2 gezeigt ist. Um eine Vereinfachung des in Fig.3 dargestellten Luftverteilers
zu erzielen, kann, wie in Fig. 5 dargestellt, die im Wirbelrohr 52, in das die Druckluft
durch die Düse 53 eintritt, die im Wirbelrohr :eingesetzte Blende 47 verstellbar
eingerichtet sein, so daß sich der Blendendurchmesser vergrößern oder verkleinern
läßt. Zudem kann .an einem Luftaustrittsende des Wirbelrohres ein verstellbares
Dresselorgan 48 vorgesehen sein.