DE2826813A1 - Nach dem waermepumpe-prinzip arbeitende klimaanlage - Google Patents

Description

Braun Aktiengesellschaft, 6000 Frankfurt, Rüsseisheimer Straße

RT-PT/Tute 15.06.1978

Nach dem Wärmepumpe-Prinzip arbeitende Klimaanlage

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I NACHOEPEICHTI

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Die Erfindung bezieht sich auf eine nach dem Wärmepumpenprinzip arbeitende Klimaanlage, welche einen ersten Wärmetauscher innerhalb des zu klimatisierenden Raumes und einen zweiten Wärmetauscher außerhalb des zu klimatisierenden Raumes hat und bei der der Kühlmittelkreislauf umschaltbar ist, so daß wahlweise ein Wärmetransport von innen nach außen oder von außen nach innen möglich ist.

Solche Klimaanlagen sind zur Zeit in der Praxis gebräuchlich. Kleinere Klimaanlagen dieser Art werden meist nur zum Kühlen von Räumen verwendet, da zum Heizen in der Regel zusätzlich eine Zentralheizung zur Verfügung steht. Nur in der Übergangszeit, in der das Betreiben der Zentralheizung sich noch nicht lohnt, werden die Klimaanlagen vorübergehend zu Heizzwecken verwendet. Das ist durch Umschalten des Kühlmittel kreis laufs leicht möglich. Die Praxis hat jedoch gezeigt, daß die Verwendung von Klimaanlagen zum Beheizen von Räumen relativ unwirtschaftlich ist. Das liegt daran, daß bei solchen umschaltbaren Anlagen ein und derselbe Wärmetauscher sowohl zur -Wärmeaufnahme als auch zur Wärmeabgabe benutzt wird. Im Wärmetauscher zur Wärmeaufnahme wird üblicherweise Kühlmittel verdampft, während es im Wärmetauscher zur Wärmeabgabe kondensiert. Es ist nicht ^mSgI ich, einen Wärmetauscher so zu dimensionieren, daß er sowohl als Verdampfer als auch als Kondensator mit optimalem Wirkungsgrad arbeitet. Da aber vor allem kleinere Klimaanlagen in erster Linie zum Kühlen von Räumen verwendet werden, dimensioniert und gestaltet man die Wärmetauscher so, daß dabei ein möglichst hoher Wirkungsgrad eintritt.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klimaanlage der eingangs genannten Art zu entwickeln, mit der Innenräume mit möglichst wenig Energieverbrauch sowohl gekühlt als auch beheizt werden können. Eine Ausgestaltung der Erfindung soll eine besonders einfache Anordnung und Benutzung der Klimaanlage ermöglichen.

Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wärmetauscher gegenseitig vertauschbar sind.

Durch diese Gestaltung ist es möglich, unabhängig davon, in welche Richtung der Kühlmittelkreislauf erfolgt, den als Verdampfer vorgesehenen Wärmetauscher stets als Verdampfer und den als Kondensator vorgesehenen Wärmetauscher stets als Kondensator zu verwenden. Dadurch hat die erfindungsgemäße Klimaanlage stets einen maximalen Wirkungsgrad, unabhängig davon, in welche Richtung der Wärmetransport erfolgt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der erste Wärmetauscher innerhalb eines Kühlteiles und der zweite Wärmetauscher innerhalb eines Heizteiles angeordnet ist und daß das Kühlteil und das Heizteil durch eine flexible Leitung miteinander verbunden sind. Durch diese Ausgestaltung können sowohl das Kühlteil als auch das Heizteil ähnlich einem Heizlüfter im Innenraum dort hingestellt werden, wo sie gerade am günstigsten angeordnet sind. Es ergibt sich dadurch z.B. die Möglichkeit, sich auf einem Sitzplatz warm oder kalt anblasen zu lassen, um sich möglichst rasch aufzuwärmen oder abzukühlen. Die Handhabung einer auf diese Weise gestalteten Klimaanlage ist besonders einfach. Man kann z.B. ohne jede

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bauliche Veränderung eines Hauses das Heizteil auf eine Terrasse stellen und die flexible Leitung unter die Tür hindurch zum im Raum angeordneten Kühlteil führen. Möglich ist es natürlich auch, im Türrahmen oder in einem Fensterrahmen oder auch in einer Außenmauer eine Öffnung vorzusehen, durch die fallweise die Leitung geschoben werden kann. Somit vereinfacht sich die Anordnung der erfindungsgemäßen Klimaanlage im Vergleich zu den üblicherweise in einer Ecke eines Fensters angeordneten Klimaanlage ganz beträchtlicht, da die erfindungsgemäße Klimaanlage nicht fest installiert werden muß. Zudem wird erreicht, daß die wirksame Fensterfläche nicht durch die Klimaanlage sich verkleinert.

Es ist möglich, die erfindungsgemäße Klimaanlage mit nur einer einzigen Leitung zu versehen, wenn gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die flexible Leitung neben den Kühlmittelleitungen auch eine elektrische Leitung für die Stromversorgung elektrischer Einrichtungen im Kühl teil oder Heizteil hat. Sowohl im Kühlteil als auch im Heizteil ist üblicherweise ein Ventilator zur Verbesserung des Wärmeaustauschsvorgesehen, der mit elektrischer Energie versorgt werden muß. Außerdem ist meist im Heizteil ein elektrisch betriebener Kompressor zum Umwälzen und Verdichten des Kühlmittels vorgesehen.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die flexible Leitung mittels Steckverbindungen mit dem Heizteil bzw. Kühlteil verbindbar ist. Solche Steckverbindüngen sind z.B. als Anschlüsse für Gasherde und -öfen unter dem Begriff Gassteckdose bekanntgeworden. Ihre Handhabung ist sehr bequem, da zum Verbinden der Leitung mit dem Heizteil und dem Kühlteil kein Werkzeug erforderlich ist.

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Um die flexible Leitung besonders einfach unter eine Tür schieben zu können, wird sie vorteilhafterweise als Flachkabel ausgebildet.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigen

Figur 1 die Anordnung der erfindungsgemäßen Klimaanlage innerhalb und außerhalb eines Raumes zum Kühlen dieses Raumes,

Figur 2 die Klimaanlage gemäß Figur 1 zum Heizen des

Raumes,

Figur 3 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform einer flexiblen Leitung für die Klimaanlage gemäß den Figuren 1 und 2,

Figur k einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform

der Leitung für die Klimaanlage gemäß den Figuren 1 und 2

Die Figur V zeigt einen Innenraum 1, mit einer Außenwand 2, die ein Fenster 3 hat. Innerhalb des Innenraumes 1 ist ein Kühlteil k angeordnet, welches einen ersten Wärmetauscher 5 hat. Außerhalb des Innenraumes 1 befindet sich ein Heizteil 6, welches einen zweiten Wärmetauscher 7 hat. Das Heizteil 6 ist mit dem Kühlteil k durch eine flexible Leitung 8 verbunden.

'Nicht dargestellt ist ein Kompressor zum Umwälzen und Verdichten des Kühlmittels. Dieser Kompressor wird vorteilhafterweise im

Heizteil 6 angeordnet. Ebenfalls ist das dem ersten Wärmetauscher

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im Kühlteil vorgeschaltete Drosselventil nicht eingezeichnet. Dieses wird vorteilhafterweise im Kühlteil selbst angeordnet. Für die Erfindung spielt es keine Rolle, wo diese Bauteile angeordnet sind. Sie können sich auch in einem separaten Gehause befinden. Ebenfalls spielt es für die Erfindung keine Rolle, ob die Klimaanlage nach dem Kompressorprinzip oder z.B. nach dem Absorberprinzip arbeitet.

Die Figur 3 zeigt einen Schnitt durch die flexible Leitung 8. Sie enthält zwei Kühlmittel leitungen 9 und 10 und eine elektrisehe Leitung 11, welche bei dieser Ausführungsform zwei Adern hat. Eine Wärmeisolation 12 umgibt die Kühlmittelleitungen 9 und 10 gleichzeitig die elektrische Leitung 11. Die Wärmeisolation 12 wird von einer Außenhaut 13 nach außen hin abgeschlossen.

Die Figur *t zeigt, daß die flexible Leitung auch als Rundleitung ausgeführt werden kann.

Zur Erläuterung der Funktionsweise der erfindungsgemäßen Klimaanlage sei zunächst wieder auf die Figur 1 Bezug genommen. In der nach dem Kühlschrankprinzip arbeitenden Klimaanlage wird Kühlmittel im Kühl teil h verdampft, so daß durch den Kühl teil geförderte J-uft sich abkühlen kann und dadurch die Temperatur im Innenraum 1 absinkt. Die im ersten Wärmetauscher 5 von der Luft im Innenraum 1 aufgenommene Wärme wird über eine der Kühlmittel 1 leitungen 9 oder 10 in der flexiblen Leitung 8 zum außerhalb des Innenraumes 1 angeordneten Heizteil 6 transportiert. Durch den nicht dargestellten Kompressor wird das gasförmige Kühlmittel so verdichtet, daß es eine hinreichend hohe Temperatur erhält, um die im Innenraum aufgenommene Wärme an die Außenluft abzugeben.

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Die in der Figur 2 dargestellte Anordnung der erfindungsgemäßen Klimaanlage unterscheidet sich von der gemäß Figur 1 dadurch, daß das Heizteil 6 nunmehr im Innenraum 1 und das Kühlteil k außerhalb des Innenraumes 1 angeordnet ist. Dadurch nimmt der Wärmetauscher 7 außerhalb des Innenraumes 1 Wärme auf, die im Innenraum 1 vom Wärmetauscher 5 abgegeben wird. Die Klimaanlage arbeitet mithin als Wärmepumpe von außen nach innen, so daß die Beheizung des Raumes mit einem wesentlich höheren Wirkungsgrad erfolgt, als wenn dazu beispielsweise ein elektrischer Heizlüfter verwendet würde.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Nach dem Wärmepumpe-Prinzip arbeitende Klimaanlage, welche einen ersten Wärmetauscher innerhalb des zu klimatisierenden Raumes und einen zweiten Wärmetauscher außerhalb des zu klimatisierenden Raumes hat und bei der der Kühlmittelkreislauf umschaltbar ist, so daß wahlweise ein Wärmetransport von innen nach außen oder von außen nach innen möglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscher (5, 7) gegenseitig vertauschbar sind.

   2. Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Wärmetauscher (5) innerhalb eines Kühlteiles (4) und der zweite Wärmetauscher (7) innerhalb eines Heizteiles (6) angeordnet ist, und daß das Kühlteil (k) und das Heizteil (6) durch eine flexible Leitung (8) miteinander verbunden sind.

   3. Klimaanlage nach Anspruch T oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Leitung (8) neben den Kühlmittelleitungen (9, 10) auch eine elektrische Leitung (11) für die Stromversorgung elektrischer Einrichtungen im Kühl teil oder Heizteil hat.

   4. Klimaanlage nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Leitung (8) mittels Steckverbindungen mit dem Heizteil (6) bzw. dem Kühlteil (5) verbindbar ist.

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   ORIGINAL INSPECTED

   J NACHeERElCHT

   5· Klimaanlage nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Leitung (8) ein Flachkabel ist.

   6. Klimaanlage nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Heizteil (6) als auch das Kühlteil (5) mit einer flexiblen Leitung (8) versehen sind und diese Leitungen (8) in einem Verbindungsstück zusammenkuppelbar sind.

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