DE9405933U1

DE9405933U1 - Device for air conditioning rooms in combat vehicles

Info

Publication number: DE9405933U1
Application number: DE9405933U
Authority: DE
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1993-05-06
Filing date: 1994-04-09
Publication date: 1994-06-09
Anticipated expiration: 2004-04-10

Description

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Einrichtung zum Klimatisieren von Räumen in Kampf fahrzeugenEquipment for air conditioning rooms in combat vehicles

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Klimatisieren von Räumen in Kampffahrzeugen.The invention relates to a device for air conditioning rooms in combat vehicles.

Im allgemeinen ist die Absenkung von Temperaturen durch ein Versprühen von Wasser in die Luft bekannt. Die zur Verdunstung des Wassers notwendige Energie wird dabei der Luft entzogen, deren Temperatur dadurch abfällt und deren Feuchte zunimmt. Dieser Prozeß geht nur so lange vonstatten, bis eine Wasserdampfsättigung der Luft eingetreten ist. Dieser als adiabatische Zustandsänderung von Gasen bezeichnete thermodynamische Prozeß ohne Energiezufuhr oder -abfuhr wird beispielsweise in Gärten und Parks bei sommerlicher Hitze durch Versprühen von Wasser angewendet, wodurch eine zu empfindende Abkühlung der Luft erzielt wird.In general, the reduction of temperatures by spraying water into the air is known. The energy required to evaporate the water is extracted from the air, which causes the temperature to drop and the humidity to increase. This process only continues until the air is saturated with water vapor. This thermodynamic process, known as an adiabatic change of state of gases, without the addition or removal of energy is used, for example, in gardens and parks in the summer heat by spraying water, which achieves a noticeable cooling of the air.

Aufgabe der Erfindung ist es, in einem Kampffahrzeug herzustellende Kühlleistung einzusparen.The object of the invention is to save cooling power in a combat vehicle.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.This object is achieved according to the invention by the characterizing features of claim 1. Further advantageous features are contained in the subclaims.

Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile bestehen darin, daß durch ein Befeuchten der Luft in Abhängigkeit vom Luftdurchsatz eine herzustellende Kühlleistung wesentlich eingespart wird, die andernfalls aus Klimageräten mit relativ hohem Verbrauch an Betriebsenergie gewonnen werden müsste.The main advantages achieved with the invention are that by humidifying the air depending on the air flow rate, a cooling capacity that would otherwise have to be obtained from air conditioning units with a relatively high consumption of operating energy is saved.

Dem Frischluftstrom für die Räume wird vorab Wasser beispielsweise in zerstäubter Form zugeführt und dieser gesättigte und abgekühlte Luftstrom wird den Räumen für die Personen und/oder den Räumen für Elektronik-Baueinheiten zugeführt.Water is added in advance to the fresh air flow for the rooms, for example in atomized form, and this saturated and cooled air flow is fed to the rooms for people and/or the rooms for electronic components.

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Auch kann die im Raum befindliche Luft durch Wassereinspritzung zusätzlich gesättigt werden, so daß eine nochmalige Abkühlung der Luft und somit ein Absenken der Raumtemperatur erfolgen kann.The air in the room can also be further saturated by injecting water, so that the air can be cooled down again and the room temperature can be lowered.

Damit Temperaturspitzen in einfacher Weise abzubauen sind, erscheint eine Kombination von adiabatischer Luftabkühlung und Klimatisierung mittels einer Kälteanlage von Vorteil.In order to reduce temperature peaks in a simple manner, a combination of adiabatic air cooling and air conditioning using a refrigeration system appears to be advantageous.

Bei Stillstand des Triebwerks im Kampffahrzeug kann die Klimatisierung des Kampfraumes primär mittels adiabatischer Abkühlung erfolgen und die Kälteanlage gegebenenfalls im Intervallbetrieb nur zur Abdeckung von Temperaturspitzen genutzt werden. Bei laufendem Triebwerk erfolgt die Klimatisierung des bzw. der Räume dann verstärkt mittels der Kälteanlage, wobei das am Verdampfer anfallende Kondensat zum Auffüllen des Wasservorrats für die adiabatische Abkühlung verwendbar ist, wodurch die Kälteanlage zusätzlich nutzbar ist.When the engine in the combat vehicle is not running, the air conditioning of the combat compartment can be carried out primarily by means of adiabatic cooling and the refrigeration system can be used in interval operation only to cover temperature peaks. When the engine is running, the air conditioning of the compartment(s) is then increasingly carried out by means of the refrigeration system, whereby the condensate accumulating on the evaporator can be used to refill the water supply for adiabatic cooling, which means that the refrigeration system can also be used.

Durch das Verfahren der Wassereinspritzung in den Frischluftstrom wird eine adiabatische Abkühlung der dem Kampfraum zugeführten Luft in einfacher Weise erzielt, wodurch im Kampfraum für Besatzung und Gerät akzeptable Klimaverhältnisse sichergestellt werden. Es soll durch das Verfahren und die Vorrichtung ein vertretbarer Luftdurchsatz erreicht werden, um vorgeschalteten Filtereinrichtungen eine lange Standzeit zu ermöglichen sowie die Luftgeschwindigkeit im Kampfraum in einem zulässigen Bereich zu halten. Desweiteren soll eine Einsparung von Kühlleistung erzielt werden, die anderenfalls aus Klimageräten mit relativ hohem Verbrauch an Betriebsenergie (bei Triebwerksstillstand begrenzte Batteriekapazität) gewonnen werden müsste.The process of injecting water into the fresh air flow enables adiabatic cooling of the air supplied to the fighting compartment in a simple manner, thereby ensuring acceptable climatic conditions in the fighting compartment for the crew and equipment. The process and device are intended to achieve an acceptable air flow rate in order to enable upstream filter devices to have a long service life and to keep the air speed in the fighting compartment within an acceptable range. Furthermore, a saving in cooling power is to be achieved, which would otherwise have to be obtained from air conditioning units with relatively high operating energy consumption (limited battery capacity when the engine is not running).

Der Luftstrom kann in einfacher Weise nach der adiabatischen Abkühlung der Besatzung den zu kühlenden Baugruppen, z.B. Elektronik-Einheiten, zugeführt werden. Die relative Feuchte der durch Wärmeabgabe von Besatzung und Gerät erwärmten Luft verringert sich hierbei wesentlich, so daß bei einer weiteren Wassereinspritzung die Wärmeabfuhr aus dem Kampfraum noch zu verbessernAfter the adiabatic cooling of the crew, the air flow can be easily fed to the components to be cooled, e.g. electronic units. The relative humidity of the air heated by the heat given off by the crew and equipment is thereby significantly reduced, so that with further water injection, the heat dissipation from the fighting compartment can be further improved.

sein dürfte. Zur Nutzung des adiabatischen Abkühleffekts in den Räumen müssen Behälter mit Wasservorrat, eine Einspritzanlage für das Wasser und Steuerungsbzw. Regelungselektronik-Einheiten im Kampffahrzeug vorgesehen sein. To use the adiabatic cooling effect in the rooms, containers with water supplies, an injection system for the water and control or regulation electronic units must be provided in the combat vehicle.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigenEmbodiments of the invention are illustrated in the drawing and are described in more detail below.
Show it

Rg. 1 eine schematische Darstellung von Räumen in einem Kampffahrzeug mit einer Einrichtung zur adiabatischen Abkühlung, undFig. 1 is a schematic representation of spaces in a combat vehicle with a device for adiabatic cooling, and

Fig. 2 eine schematische Darstellung von Räumen in einem Kampffahrzeug mit der Einrichtung zur adiabatischen Abkühlung und einer zusätzlichen Kälteanlage.
15Fig. 2 is a schematic representation of rooms in a combat vehicle with the device for adiabatic cooling and an additional refrigeration system.
15

Wie in Fig. 1 näher dargestellt, weisen die Räume 1 und 2 eines Kampffahrzeuges einen Kanal 3 zur Zuführung von Frischluft 4 auf. In dem Kanal 3 ist eine Einrichtung 5 zur Wassereinspritzung angeordnet. Ein gesättigter Luftstrom 6 wird den Räumen 1 und 2 zugeführt. Im Raum 2 bzw. im Raum 1 kann eine weitere Einrichtung 5a vorgesehen sein. Im dargestellten Kampffahrzeug nimmt der Raum 1 elektrische Baugruppen 7 oder zu kühlende Baugruppen auf. Der Raum 2 ist als Fahrerraum bzw. als personenaufnehmender Raum ausgestaltet.As shown in more detail in Fig. 1, the compartments 1 and 2 of a combat vehicle have a channel 3 for supplying fresh air 4. A device 5 for water injection is arranged in the channel 3. A saturated air flow 6 is supplied to the compartments 1 and 2. A further device 5a can be provided in the compartment 2 or in the compartment 1. In the combat vehicle shown, the compartment 1 accommodates electrical components 7 or components to be cooled. The compartment 2 is designed as a driver's compartment or as a compartment for accommodating people.

In Fig. 2 ist eine weitere Ausführung dargestellt, bei der der Einrichtung 5, 5a zur Wassereinspritzung eine Kälteanlage 8 vorgeschaltet ist. Bei dieser wird dem Umluftstrom 9 eines Verdampfers 10 der Frischluftstrom 4 zugemischt. Vom Verdampfer 10 zweigt eine Leitung 11 ab, die in einen Sammelbehälter 12 einmündet, der das Kondensat auffängt. Dieser Behälter 12 ist über eine Leitung 13 unter Zwischenschaltung einer Pumpe 14 mit der Wassereinspritzeinrichtung 5, 5a verbunden.Fig. 2 shows a further embodiment in which a refrigeration system 8 is connected upstream of the device 5, 5a for water injection. In this system, the fresh air flow 4 is mixed into the circulating air flow 9 of an evaporator 10. A line 11 branches off from the evaporator 10 and opens into a collecting container 12 that collects the condensate. This container 12 is connected to the water injection device 5, 5a via a line 13 with a pump 14 in between.

Das Wasser für die Einrichtung 5, 5a ist zusätzlich in einem Behälter 15 im Kampffahrzeug vorgesehen, der über eine Leitung 16 unter Zwischenschaltung einer Pumpe 18 mit der Einrichtung 5, 5a verbunden wird. Diese ist mit einer Steuereinheit 17 zusammengeschaltet, die entsprechend der gewünschten 5 Temperaturabsenkung die Wassereinspritzung steuert.The water for the device 5, 5a is also provided in a container 15 in the combat vehicle, which is connected to the device 5, 5a via a line 16 with an interposition of a pump 18. This is connected to a control unit 17, which controls the water injection according to the desired 5 temperature reduction.

Claims

Protection claims

1. Device for air-conditioning rooms in combat vehicles, in particular rooms for the driver and crew, characterized in that a water injection device is arranged in the supplied fresh air stream (4).

2. Device according to claim 1, characterized in that a further water spray device (5a) is arranged in the air streams (6, 6a) of the room (1, 2).

3. Device according to claims 1 or 2, characterized in that the combat vehicle has an air-conditioning refrigeration system (8) in addition to the water injection devices (5, 5a) and this system operates intermittently depending on the water injection devices (5, 5a).

4. Device according to claims 1, 2 or 3, characterized in that the condensate accumulating at the evaporator (10) of the refrigeration system (8) is collected and can be fed to the device (5, 5a) for water injection.

5. Device according to claims 1, 2 or 3, characterized in that in the combat vehicle a water tank (15) is connected to the devices (5, 5a) for water injection and a control and regulating unit (17) is connected to the devices (5, 5a) for temperature control.