DE2700634C2

DE2700634C2 - Kühler einer Klimaanlage mit Nachheizung, insbesondere Fahrzeugklimaanlage

Info

Publication number: DE2700634C2
Application number: DE19772700634
Authority: DE
Inventors: Dietrich Ing.(grad.) 6800 Mannheim Nester
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Current assignee: ABB AG Germany
Priority date: 1977-01-08
Filing date: 1977-01-08
Publication date: 1983-04-21
Also published as: DE2700634A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Kühler einer Klimaanlage mit Nachheizung, insbesondere Fahrzeugklimaanlage, mit in einem Kältemittelkreislauf angeordneten Kompressor, Verflüssiger, Expansionsventil, Kältemittelsammler, Verdampfer und mit einem in bezug auf die zu klimatisierende Luft dem Verdampfer nachgeschalteten Zusatzverflüssiger, dessen Kältemittelzuleitung von der Druckgasleitung des Kompressors abzweigt.

Bei den herkömmlichen Klimaanlagen wird die zu klimatisierende, am Verdampfer vorbeigeführte Luft bis unter ihre Taupunkttemperatur abgekühlt und dabei entfeuchtet. Anschließend wird diese entfeuchtete Luft mittels einer elektrischen Heizung oder eines Heißwasser- oder Dampfkreislaufs entsprechend wieder aufgeheizt und auf die gewünschte Einblastemperatur gebracht. Die hierbei über den Verflüssiger abgeführte, ungenutzte Energie ist etwa 30 bis 50% höher als die für die Abkühlung der Luft auf ihre Taupunkttemperatur aufzubringende Energie, was einen nicht unwesentlichen Energieverlust bedeuten kann.

In der DE-OS 19 12 475 ist zwar bereits eine Anordnung zur Entfeuchtung von Luft beschrieben, bei der bei der der Verflüssiger des Kältemittelkreislaufs zum Wiedererwärmen der Luft benutzt und die Überschußwärme mit Hilfe eines Zusatzverflüssigers abgeführt wird. Wegen der Reihenschaltung von Verflüssiger und Zusatzverflüssiger muß dieser jedoch zur Abführung der nicht benötigten Wärmemenge eigens mit einer regelbaren Wasserzufuhr beaufschlagt werden, damit die erforderliche Temperatur erreicht werden kann.

Ferner ist aus der DE-OS 24 02 347 eine ähnliche Anlage zum Entfeuchten und Beheizen von Luft bekannt, deren Verflüssiger und Zusatzverflüssiger gleichfalls hintereinandergeschaltet sind, so daß die insgesamt im Kreislauf befindliche Wärmemenge auch f>5 über den Zusatzverflüssiger geführt wird, und deshalb entweder der Wärmeüberschuß aus dem Zusatzverflüssiger abgeführt werden muß, oder der Zusatzverflüssiger in mehrere parallel geschaltete Teile aufgeteilt ist, die je nach Erfordernis zu- oder abgeschaltet werden.

Durch die Hintereinanderschaltung von Verflüssiger und Zusatzverflüssiger in beide« Anordnungen, sind zusätzliche Maßnahmen erforderlich, um den Wärmeüberschuß aus dem Zusatzverflüssiger abführen zu können. Dies erweist sich als relativ aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kühler der im Oberbegriff des Patentansruchs 1 genannten Art zu schaffen, mit dem auf einfachere Art und Weise als bisher ein Teil der Verflüssiger-Abwärme zum Aufheizen der abgekühlten und entfeuchtenden Luft genutzt und die Überschußwärme abgeführt wird. Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß im Kältemittelkreislauf der Zusatzverflüssiger ausgangsseitig der Kondensatleitung zwischen dem Verflüssiger und dem Expansionsventil verbunden ist und daß die Leistung bzw. der Verflüssigerdruck des Verflüssigers und die des Zusatzverflüssigers in Abhängigkeit voneinander und von der Betriebsart der Anlage (Entfeuchtungsbetrieb mit Nachheizung oder Kühlbetrieb ohne Nachheizung) einstellbar sind.

in einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgegensiandes kann vorgesehen sein, daß die Heizleistung des Zusatzverflüssigers mittels eines Verflüssigerlüfters einstellbar ist, wobei letzterer durch einen automatisch betätigbaren Druckschalter einschaltbar ist.

Mit dieser Anlage kann mit Hilfe einer einfachen Schaltung die sonst vom Verflüssiger mit dem Kondensat ungenutzt abgeführte Energie zum Wiederaufheizen der Luft ausgenutzt werden. Als weiterer Vorteil kommt hinzu, daß bei derartigen erfindungsgemäß gestalteten Anlagen, die in heißen bzw. tropischen Zonen eingesetzt werden, unter Umständen ganz auf die elektrische Nachheizung verzichtet werden kann, falls die tiefsten Außentemperaturen nicht unter ca. +5"C abfallen.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes anhand der Zeichnung näher beschrieben. Diese zeigt ein Funktionsschema des Kühlers nach der Erfindung.

Die Zeichnung zeigt einen Kompressor 1, der das durch die Ansaugleitung 9 angesaugte gasförmige Kältemittel auf seinen Verflüssigungsdruck verdichtet und über die Druckgasleitung 6 zum Verflüssiger 2 drückt. Hier wird das Kältemittel verflüssigt und gelangt durch die Leitung 7 zum Flüssigkeitssammler 3 und von hier durch die Leitung 8 zu einem Expansionsventil 4. Unter Aufnahme von Wärme aus der Luft strömt das hier entspannte Kältemittel durch den Verdampfer 5 und von hier wieder in die Ansaugleitung 9 zurück. Vom verdampfenden Kältemittel wird die von diesem freiwerdende Kälte an die am Verdampfer 5 in Richtung der Pfeile »A« vorbeistreichende und zu klimatisierende Luft abgegeben; dadurch wird diese zuerst bis unter ihre Taupunkttemperatur abgekühlt und dabei ihr Feuchtigkeitsgehalt verringert. Das anfallende Wasser schlägt sich am Verdampfer nieder.

Bei Entfeuchtungsbetrieb mit Nachheizung wird das vom Verdichter 1 durch die Druckgasleitung 6 kommende heiße komprimierte Druckmittelgas zwar zum Verflüssiger 2 geführt, aber nicht verflüssigt dafter Lüfter 13 nicht in Betrieb ist. Über ein geöffnetes Magnetventil U einer abgezweigten Druckgasleitung 14 wird das Kältemittelgas zu einem zusätzlichen Verflüssiger 10 im Strom der zu klimatisierenden Luft geführt und hier verflüssigt. Das hier anfallende

elkondensat fließt über eine Flüssigkeitsleiden Flüssigkeitssammler 3. In die Leitung 15 ickschlagventil 12 eingebaut, das verhindert, Cühlbetrieb ohne Nachheizung ein Energie-T! Verflüssiger 10 zurück erfolgt Sollte die des Verflüssigers 10 zur Abführung der tionswärme nicht ausreichen und der Druck ruckseite des Kreislaufes über ein zulässiges :eigen, so wird der Lüfter 13 über einen ch arbeitenden Druckschalter 16 so lange und Betrieb gesetzt, bis wieder normal zulässige istungswerte erreicht sind (automatischer rieb des Druckschalters 16).

io Mit anderen Worten: der Zusatzverflüssiger 10 und der Lüfter 13 sind dann und so lange in Betrieb, wenn und so lange die Kühlleistung des Verdampfers 5 mit der Heizleistung des Zusatzverflüssigers 10 nicht im Gleichgewicht ist Es sind somit zwei Betriebsarten mit dieser Anlage möglich, nämlich: Wenn feuchte Umgebungsluftzustände vorliegen, wird die Anlage im Entfeuchtungsbetrieb mit Nachheizung gefahren (Magnetventil 11 geöffnet); wenn dagegen trockene Umgebungsluftzustände vorliegen, wird die Anlage im Kühlbetrieb ohne Nachheizung gefahren (Magnetventil 11 geschlossen).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Kühler einer Klimaanlage mit Nachheizung, insbesondere Fahrzeugklimaanlage, mit in einem Kältemittelkreislauf angeordneten Kompressor, Verflüssiger, Expansionsventil, Verdampfer und mit einem in bezug auf die zu klimatisierende Luft dem Verdampfer nachgeschalteten Zusatzverflüssiger, dessen Kältemittelzuleitung von der Druckgasleitung des Kompressors abzweigt, dadurch ge-io kennzeichnet, daß im Kältemittelkreislauf der Zusatzverflüssiger (10) ausgangsseitig mit der Kondensatleitung (7, 8) zwischen dem Verflüssiger (2) und dem Expansionsventil (4) verbunden ist und daß die Leistung bzw. der Verflüssigerdruck des Verflüssigers (2) und die des Zusatzverflüssigers (10) in Abhängigkeit voneinander und von der Betriebsart der Anlage (Entfeuchtungsbetrieb mit Nachheizung oder Kühlbetrieb ohne Nachheizung) einstellbar sind.

2. Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleistung des Zusatzverflüssigers (10), mittels eines Verflüssigerslüfters (13) einstellbar sind, wobei letzterer durch einen automatisch betätigbaren Druckschalter (16) einschaltbar ist.