DE2700634C2

DE2700634C2 - Cooler of an air conditioning system with post-heating, in particular a vehicle air conditioning system

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.The invention relates to a cooler of an air conditioning system with after-heating, in particular a vehicle air conditioning system, with compressor, condenser, expansion valve, refrigerant collector arranged in a refrigerant circuit, Evaporator and with a downstream of the evaporator with respect to the air to be conditioned Additional condenser, the refrigerant supply line of which branches off from the pressure gas line of the compressor.

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 conventional air conditioning systems, the air to be conditioned and passed past the evaporator is up to cooled below their dew point temperature and dehumidified in the process. Then this air is dehumidified appropriately heated again by means of an electric heater or a hot water or steam circuit and brought to the desired blow-in temperature. The here discharged via the condenser, unused energy is about 30 to 50% higher than that used to cool the air to its dew point temperature energy to be applied, which can mean a not insignificant loss of energy.

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.In DE-OS 19 12 475 an arrangement for dehumidifying air is already described in the one where the condenser of the refrigerant circuit is used to reheat the air and the Excess heat is removed with the help of an additional condenser. Because of the series connection of However, the condenser and additional condenser must be used to dissipate the amount of heat that is not required specially supplied with a controllable water supply so that the required temperature is reached can be.

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.Furthermore, from DE-OS 24 02 347 a similar system for dehumidifying and heating air known, the condenser and additional condenser are also connected in series, so that the total amount of heat in the circuit is also f> 5 via the additional condenser, and therefore either the excess heat must be removed from the additional condenser, or the additional condenser is divided into several parts connected in parallel, which can be switched on or off as required.

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.By connecting the condenser and additional condenser in series in both arrangements, are additional measures are required to dissipate the excess heat from the additional condenser can. This turns out to be relatively complex.

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.The invention is based on the object of providing a cooler as described in the preamble of claim 1 to create a part of the condenser waste heat in a simpler way than before to heat the cooled and dehumidified air and to dissipate the excess heat. According to the invention, this is achieved in that the additional condenser in the refrigerant circuit is on the output side the condensate line is connected between the condenser and the expansion valve and that the Power or condenser pressure of the condenser and that of the additional condenser as a function from each other and from the operating mode of the system (dehumidification mode with post-heating or cooling mode without post-heating) are adjustable.

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.in an advantageous embodiment of the invention it can be provided that the heating output of the additional condenser by means of a condenser fan is adjustable, the latter being switched on by an automatically operated pressure switch is.

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.With this system, with the help of a simple circuit, the otherwise from the condenser to the Unused condensate dissipated energy can be used to reheat the air. As another There is also the advantage that in such systems designed according to the invention, which are in hot or tropical Zones are used, under certain circumstances the electrical reheating can be dispensed with entirely, if the lowest outside temperatures do not drop below approx. +5 "C.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes anhand der Zeichnung näher beschrieben. Diese zeigt ein Funktionsschema des Kühlers nach der Erfindung.The following is an exemplary embodiment of the subject matter of the invention described in more detail with reference to the drawing. This shows a functional diagram of the Cooler according to the invention.

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.The drawing shows a compressor 1 which compresses the gaseous refrigerant sucked in through the suction line 9 to its liquefaction pressure and presses it to the liquefier 2 via the compressed gas line 6. Here the refrigerant is liquefied and passes through line 7 to liquid collector 3 and from here through line 8 to an expansion valve 4. While absorbing heat from the air, the refrigerant relaxed here flows through evaporator 5 and from here back into suction line 9 return. The cold released by the evaporating refrigerant is transferred to the air that is to be conditioned and passed by the evaporator 5 in the direction of the arrows “A”; this first cools it down to below its dew point temperature, thereby reducing its moisture content. The resulting water is deposited on the evaporator.

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 anfallendeIn dehumidification mode with post-heating, this is done by the compressor 1 through the compressed gas line 6 incoming hot compressed pressure medium gas is led to the liquefier 2, but not liquefied dafter Fan 13 is not in operation. Via an open solenoid valve U of a branched pressure gas line 14, the refrigerant gas becomes an additional condenser 10 in the flow of the air to be conditioned guided and liquefied here. The one that arises here

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).elcondensate flows over a fluid problem Liquid collector 3. Built-in non-return valve 12 in line 15, which prevents Cooling mode without post-heating an energy T! The condenser 10 should be returned to the condenser 10 to discharge the tion heat is not sufficient and the pressure on the back of the circuit is above a permissible : peculiar, the fan 13 is operated by a pressure switch 16 for so long and Operation is set until normal permissible actual values are reached again (automatic rubbed the pressure switch 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). io In other words, the Zusatzverflüssiger 10 and the fan 13 are then and as long as in operation when and as long as the cooling capacity of the evaporator 5 to the heat output of the Zusatzverflüssigers 10 is not in equilibrium, it is are thus two modes of operation with this system is possible, namely : If the ambient air is humid, the system is operated in dehumidification mode with reheating (solenoid valve 11 open); if, on the other hand, the ambient air is dry, the system is operated in cooling mode without reheating (solenoid valve 11 closed).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

1 claims:

1. Cooler of an air conditioning system with after-heating, in particular a vehicle air conditioning system, in one Refrigerant circuit arranged compressor, condenser, expansion valve, evaporator and with an additional condenser connected downstream of the evaporator with regard to the air to be conditioned, whose refrigerant supply branches off from the compressed gas line of the compressor, thereby ge-io indicates that in the refrigerant circuit of the additional condenser (10) on the output side with the Condensate line (7, 8) is connected between the condenser (2) and the expansion valve (4) and that the performance or the condensing pressure of the condenser (2) and that of the additional condenser (10) depending on each other and on the operating mode of the system (dehumidification mode with reheating or cooling mode without post-heating) can be set.

2. Cooler according to claim 1, characterized in that the heating power of the additional condenser (10), can be adjusted by means of a condenser fan (13), the latter being automatic actuatable pressure switch (16) can be switched on.