DE3305126C2

DE3305126C2 - Air conditioner

Info

Publication number: DE3305126C2
Application number: DE19833305126
Authority: DE
Inventors: Volker Dipl.-Ing. 5608 Radevormwald Schlicker; Rolf Ing.(Grad.) Seifert
Original assignee: Ing. Rolf Seifert electronic GmbH, 5828 Ennepetal
Current assignee: Ing Rolf Seifert Electronic 5828 Ennepetal GmbH
Priority date: 1981-09-12
Filing date: 1983-02-15
Publication date: 1987-01-02
Also published as: DE3305126A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Klimagerät mit zwei luftströmungsdicht voneinander getrennten Bereichen, wobei ein Verdampfer (2) vorgesehen ist, durch den die zu kühlende Luft aus einem Schrank mit elektrischen oder elektronischen Teilen hindurchströmt. Diese Luft (35) wird durch Luftumlenkmittel (29) und eine entsprechende Lage der Austrittsöffnung (31) zweimal umgelenkt. Das aus der Luft herausfallende Kondenswasser gelangt in eine Wassersammelvorrichtung und von dieser gemäß dem Hauptpatent in den Zweitbereich, bevorzugt auf den Lüfter des Zweitbereiches. Ein Teil der kühlen Luft strömt über den im Erstbereich befindlichen Kompressor.The invention relates to an air conditioning unit with two areas separated from each other by air flow-tightness, wherein an evaporator (2) is provided through which the air to be cooled flows from a cabinet with electrical or electronic parts. This air (35) is diverted twice by air diverting means (29) and a corresponding position of the outlet opening (31). The condensate falling out of the air reaches a water collecting device and from there, according to the main patent, into the second area, preferably onto the fan of the second area. Part of the cool air flows over the compressor located in the first area.

Description

Die Erfindung betrifft ein Klimagerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Ein solches Klimagerät nach dem Hauptpatent hat sich an sich bewährt. Bei einer hohen Strömungsgeschwindigkeit der Luft kann u. U. ein relativ geringer Teil der aus dem Luftstrom heraustretenden Wassertropfen in den zu kühlenden Raum hineingerissen werden. Da in diesem Raum elektrische Teile, insbesondere elektronische Bauelemente, vorhanden sind, soll - und dies ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung - ein Klimagerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 dahingehend verbessert werden, daß ein solches Eintreten von Wassertropfen in den zu kühlenden Raum mit Sicherheit vermieden wird.The invention relates to an air conditioning device according to the preamble of claim 1. Such an air conditioning device according to the main patent has proven itself. At a high air flow speed, a relatively small proportion of the water droplets emerging from the air stream can be drawn into the room to be cooled. Since electrical parts, in particular electronic components, are present in this room, an air conditioning device according to the preamble of claim 1 should be improved - and this is the object of the present invention - in such a way that such water droplets are prevented from entering the room to be cooled.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen, ausgehend vom Oberbegriff des Anspruches 1, die Merkmale des Kennzeichens des Anspruches 1. Durch diese zweimalige Umlenkung der aus dem Verdampfer austretenden Luft werden in ihr befindliche Wassertröpfchen mit Sicherheit herausgeschleudert. Diese Schleuderwirkung ist umso größer, je größer die Luftströmgeschwindigkeit ist, so daß der beim Klimagerät in der Ausführungsform des Hauptpatentes u. U. mögliche, vorstehend geschilderte Nachteil nicht mehr eintreten kann. Die bereits im Hauptpatent vorgesehene Umlenkung von kühler Luft zum Kompressor ist hiermit ebenfalls gesichert. Die DE-OS 21 38 376 betrifft ein Kühlsystem für in Schränken untergebrachte elektrische Geräte in anderer Ausführung als das vorliegende Klimagerät und das Klimagerät nach dem Hauptpatent. Aus der vorgenannten Literaturstelle ist es bei der dort vorgesehenen Konstruktion bekannt, an einer Stelle, an der die Luft um ca. 90° umgelenkt wird, eine Sammelvorrichtung für ein Kondensat (Schwitzwasser), d. h. nur ein Wasserauffanggerät vorzusehen.The features of the characterizing part of claim 1 serve to solve this problem, starting from the generic term of claim 1. This double deflection of the air exiting the evaporator ensures that water droplets contained in it are thrown out. This centrifugal effect is greater the higher the air flow speed, so that the disadvantage described above, which may be possible with the air conditioning unit in the embodiment of the main patent, can no longer occur. The deflection of cool air to the compressor already provided for in the main patent is also ensured here. DE-OS 21 38 376 relates to a cooling system for electrical devices housed in cabinets in a different design to the present air conditioning unit and the air conditioning unit according to the main patent. From the above-mentioned literature, it is known in the design provided there to provide a collecting device for condensate (condensate water), i.e. only a water collecting device, at a point where the air is deflected by approximately 90°.

Eine besonders günstige Luftumlenkung ergibt sich durch die Merkmale des Anspruches 2.A particularly favorable air deflection results from the features of claim 2.

Die Erfindung ist mit konstruktiv einfachen und damit robusten, sowie in der Herstellung preisgünstigen Mitteln erreichbar. Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen, sowie der nachfolgenden Beschreibung und der zugehörigen Zeichnung eines Ausführungsbeispieles. In der Zeichnung zeigtThe invention can be achieved with simple construction and thus robust means, as well as inexpensive to manufacture. Further advantages arise from the subclaims, as well as the following description and the associated drawing of an embodiment. The drawing shows

Fig. 1 schematisch einen Schnitt analog Fig. 1 des Hauptpatentes, wobei die Anordnung der Luftumlenk- und Wassersammelmittel zur schematisch angedeutet ist, Fig. 1 schematically shows a section analogous to Fig. 1 of the main patent, where the arrangement of the air deflection and water collecting means for schematically indicated,

Fig. 2 die Anordnung in einem Teilausschnitt aus 1 und in einem demgegenüber vergrößerten Maßstab, wobei die Umlenkmittel der Luft und die Sammelmittel für das Kondenswasser nur schematisch dargestellt sind, Fig. 2 shows the arrangement in a partial section from 1 and on a larger scale, whereby the air deflection means and the condensate collection means are only shown schematically,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines die Luftumlenkmittel und die Wassersammelmittel aufweisenden Einsatzes. Fig. 3 is a perspective view of an insert having the air deflection means and the water collection means.

Das Klimagerät besitzt ein Gehäuse mit einem Erstbereich 14 und einem Zweitbereich 15, die durch eine Trennwand 13 gegen den Durchtritt der nachstehend noch zu schildernden Luftströme abgedichtet sind. Der mit den zu kühlenden Mitteln, insbesondere elektronischen Bauelementen versehene Schrank 25 ist strichpunktiert angedeutet. Durch eine ebenfalls nur strichpunktiert angedeutete Zuleitung 9 wird die im Schrank 25 erwärmte Luft dem Lüfter 7 des Erstbereiches zugeführt und dann aus dem in Fig. 1 unteren Abschnitt des Erstbereiches gekühlt über eine strichpunktiert angedeutete Leitung 10 wieder in den Schrank 25 rückgeführt. Innerhalb des Erstbereiches 13 wird die warme, abzukühlende Schrankluft vom Ventilator 7 durch oder entlang einem Verdampfer 2 geführt, in dem hierdurch das Kühlmittel erwärmt wird. Die am Ausgang 2&min; des Verdampfers 2 kühle Luft durchströmt die nachstehend näher zu erläutertenden, hier allgemein mit 27 bezeichneten Luftumlenk- und Wassersammelmittel. Sie gelangt dann in einen Raum 26, in dem sich schmutzempfindliche Teile oder Aggregate, wie ein Druckregler 4, ein Trockner 5, eine Kapillardrossel 6 und eine Regelelektronik 17 befinden. Ferner wird ein Teil 42 dieses, mit der Umgebung nicht in Berührung kommenden und damit staubfreien Luftstromes über den Kompressor eingeleitet und kühlt diesen ebenfalls. Die gemeinsame Rückleitung aller Luftteilströme 32, 43 in den Schrank 25 erfolgt dann über die bereits erwähnte Leitung 10.The air conditioning unit has a housing with a first area 14 and a second area 15 , which are sealed by a partition wall 13 against the passage of the air flows to be described below. The cabinet 25 provided with the means to be cooled, in particular electronic components, is indicated by a dash-dotted line. The air heated in the cabinet 25 is fed to the fan 7 of the first area through a supply line 9 , also only indicated by a dash-dotted line, and is then cooled from the lower section of the first area in Fig. 1 and fed back into the cabinet 25 via a line 10 indicated by a dash-dotted line. Within the first area 13, the warm cabinet air to be cooled is led by the fan 7 through or along an evaporator 2 , in which the coolant is heated as a result. The cool air at the outlet 2' of the evaporator 2 flows through the air deflection and water collection means, which are explained in more detail below and are generally designated here by 27 . It then enters a room 26 in which parts or units sensitive to dirt are located, such as a pressure regulator 4 , a dryer 5 , a capillary throttle 6 and control electronics 17. Furthermore, a part 42 of this air flow, which does not come into contact with the environment and is therefore dust-free, is introduced via the compressor and also cools it. The joint return of all partial air flows 32, 43 into the cabinet 25 then takes place via the line 10 already mentioned.

Alle Elemente, die durch Staub, Feuchtigkeit und sonstige Luftverunreinigungen nicht beeinträchtigt werden können, befinden sich im Zweitbereich 15. Dies ist zunächst der Kondensator 3. Das im Verdampfer 2 erwärmte Kühlmittel wird durch den Kompressor 1 wieder auf höheren Druck gebracht und nach Überleitung in den Zweitbereich 15 im Kondensator 3 wieder verflüssigt. Zu diesem Zweck wird im Zweitbereich 15 dem Kondensator über einen Lufteintritt 11 und einen Lüfter bzw. Ventilator 8 die Umgegbungsluft des Schrankes zwecks Kühlung zugeführt, die dann erwärmt bei 12 auftritt. Dieser Ventilator 8 ist schmutzunempfindlich. Dies gilt ferner für den Kondensator 3 mit seinen hier nicht näher erläuterten Kühlflächen.All elements that cannot be affected by dust, moisture and other air pollution are located in the secondary area 15 . This is first of all the condenser 3 . The coolant heated in the evaporator 2 is brought back to a higher pressure by the compressor 1 and, after being transferred to the secondary area 15 , is liquefied again in the condenser 3. For this purpose, in the secondary area 15 the ambient air of the cabinet is fed to the condenser via an air inlet 11 and a fan or ventilator 8 for the purpose of cooling, which then emerges heated at 12. This ventilator 8 is insensitive to dirt. This also applies to the condenser 3 with its cooling surfaces, which are not explained in more detail here.

Das verflüssigte, gekühlte Kühlmittel fließt über den Trockner 5 im Erstbereich 14 und die Entspannungskapillare 6 in den Verdampfer 2 zurück. Der genannte Druckregler 4 schaltet im Störfall den Kompressor 1 aus. Die Elektronik 17 steuert über Temperaturfühler 19 und 20 sowohl die Lüfterdrehzahl des Lüfters bzw. Ventilators 7, als auch die Einschaltdauer des Kompressors 1. Hierdurch kann - sofern erforderlich bzw. gewünscht - durch Regelung der Luftgeschwindigkeit im Erstbereich 14 die Temperatur im Schrank 25 so angepaßt werden, daß sie nicht niedriger wird als die Außentemperatur. Der Kühlmitelkreislauf 24 ist rein schematisch in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet.The liquefied, cooled coolant flows back into the evaporator 2 via the dryer 5 in the first area 14 and the expansion capillary 6. The pressure regulator 4 switches off the compressor 1 in the event of a fault. The electronics 17 control both the fan speed of the fan or ventilator 7 and the operating time of the compressor 1 via temperature sensors 19 and 20. This means that - if necessary or desired - the temperature in the cabinet 25 can be adjusted by regulating the air speed in the first area 14 so that it does not become lower than the outside temperature. The coolant circuit 24 is shown purely schematically in Fig. 1 in dash-dotted lines.

Die Luftumlenkmittel sind allgemein mit 18 und die Wassersammelmittel allgemein mit 28 beziffert. Sie sind schematisch in Fig. 2 dargestellt. Die aus dem Verdampfer 2 nach unten strömende feuchte Luft 44 wird mittels Leitbleche 29 so umgelenkt, daß ihre Strömungsrichtung 30 von der zur Leitung 10 führenden Austrittsöffnung 31 wegweist. Nach Passieren der Luftleitmittel wird die Luftströmung wieder umgelenkt und zwar in einem besonders stark abgewinkelten Bogen 41 gemäß dem Pfeil 32 zur Öffnung 31 hin. Bevorzugt ist dabei die Öffnung 31 genau entgegengesetzt zu der Wand 33 des Gehäuses gelegen, auf welche die Strömungsrichtung 30 der Luft weist, so lange sie im Bereich der Luftleitmittel 29 ist. Durch dieses zweifache Umlenken der Luft wird die in ihr befindliche Flüssigkeit herausgeschleudert. Ihr größter Teil wird bereits im Bereich der Luftleitmittel abgeschieden und dort in noch näher zu erläutender Weise abgeführt. Etwa dann noch im Luftstrom befindliche Feuchtigkeit fällt bei der weiteren Umlenkung nach unten in den Raum 34 durch, in dem sich der Kompressor 1 befindet und gelangt daher nicht über die Austrittsöffnung 31 in die Leitung 10. Dabei fließt auch ein Teil des Luftstromes gemäß Pfeil 42 nach unten zu dem im Bereich 34 vorgesehenen Kompressor 1 und wird von dort über die Öffnung 31 gemäß den Pfeilen 43 angesaugt. Etwa in den Bereich 34 noch gelangende Feuchtigkeit wird durch die Kompressorwärme verdunstet.The air deflection means are generally numbered 18 and the water collection means are generally numbered 28. They are shown schematically in Fig. 2. The moist air 44 flowing downwards from the evaporator 2 is deflected by means of baffles 29 so that its flow direction 30 points away from the outlet opening 31 leading to the line 10. After passing through the air guide means, the air flow is deflected again in a particularly sharply angled arc 41 according to the arrow 32 towards the opening 31. The opening 31 is preferably located exactly opposite the wall 33 of the housing, towards which the flow direction 30 of the air points as long as it is in the area of the air guide means 29. This double deflection of the air causes the liquid in it to be thrown out. The majority of it is already separated in the area of the air guide means and discharged there in a manner to be explained in more detail. Any moisture still present in the air flow falls through during further downward deflection into the space 34 in which the compressor 1 is located and therefore does not reach the line 10 via the outlet opening 31. A portion of the air flow also flows downwards according to arrow 42 to the compressor 1 provided in the area 34 and is sucked in from there via the opening 31 according to arrows 43. Any moisture still reaching the area 34 is evaporated by the heat of the compressor.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Luftumlenkmittel mehrere schräg zur Luftaustrittsöffnung 31 verlaufende Leitbleche 29, die an ihrer Unterseite je eine Wassersammelrinne 35 aufweisen. Diese Leitbleche können im Strangpreßverfahren hergestellte und strömungsgünstig gestaltete Umlenkrippen sein. Die Leitbleche 29 können ferner in Schlitze 36 der sich gegenüber liegenden Seiten eines ebenfalls aus Blech bestehenden Rahmens 37 klemmend eingesteckt sein. Die Leitbleche 29 verlaufen dabei in ihrer Längsrichtung so, daß ihr eines Ende 29&min; tiefer liegt als das andere Ende. Unterhalb der tiefer liegenden Enden 29&min; ist ein Wassersammelbehälter 38 am Rahmen 37 befestigt, in den das sich in den Rinnen 35 sammelnde Wasser läuft. Gemäß dem Ausführungsbeispiel können die Enden 29&min; der Leitbleche 29 aus der ensprechenden Seite 40 des Rahmens vorragen, wobei der oberseitig offene Behälter 39 unter diesem Ende 29&min; vorgesehen ist. Der Sammelbehälter 38 besitzt ebenfals eine Schräglage, so daß an seinem tief gelegenen Ende 39 das Wasser zum Schlauch 22 und von da aus zum Zweitbereich 15, bevorzugt dem Platz des Lüfters zugeführt wird.In a preferred embodiment, the air deflection means are several guide plates 29 which run at an angle to the air outlet opening 31 and which each have a water collecting channel 35 on their underside. These guide plates can be deflection ribs produced using the extrusion process and designed for optimal flow. The guide plates 29 can also be clamped into slots 36 on the opposite sides of a frame 37 which is also made of sheet metal. The guide plates 29 run longitudinally in such a way that one end 29' is lower than the other end. Below the lower ends 29', a water collecting container 38 is attached to the frame 37 , into which the water collecting in the channels 35 runs. According to the exemplary embodiment, the ends 29' can be of the guide plates 29 protrude from the corresponding side 40 of the frame, the container 39 open at the top being provided under this end 29' . The collecting container 38 also has an inclined position, so that at its low end 39 the water is fed to the hose 22 and from there to the second area 15 , preferably to the location of the fan.

Der Rahmen 37 kann ein stanzbiegetechnisch hergestelltes Aluminiumblechteil sein. Er ist zusammen mit dem Behälter 39 und den von ihm gehaltenen Leitblechen 29 unterhalb des Verdampfers 2 in das Gehäuse einfügbar und dort zu befestigen. Der Rahmen mit den Leitblechen kann in ein schon vorhandenes Klimagerät nachträglich eingebaut werden.The frame 37 can be a stamped and bent aluminum sheet part. It can be inserted into the housing together with the container 39 and the guide plates 29 held by it below the evaporator 2 and secured there. The frame with the guide plates can be retrofitted into an existing air conditioning unit.

Claims

1. Air conditioning device for cooling heating electrical parts, in particular electronic components, located in a housing, in particular a cabinet, with a coolant circuit consisting of an evaporator, condenser and compressor, wherein the air heated by the electrical parts within the housing is blown past the evaporator provided with a corresponding heat exchange surface by means of a fan and blown back into the cabinet or the like to be cooled, and wherein a condenser is also provided in order to release the heat absorbed by the evaporator to the outside air moved by a fan, wherein the housing of the air conditioning device is divided into a first area and a second area by a wall sealing the respective air flows against each other, and all components sensitive to dirt or dust, including the compressor of the air conditioning device, are located in the first area, while the condenser with its essentially dirt-susceptible heat exchange surfaces and a fan are provided in the second area, through which the ambient air flows by means of the fan, wherein air deflection means are also provided in the first area downstream of the evaporator in the air flow direction and arranged in such a way are such that they direct part of the cool air flow over the compressor and wherein a discharge of the condensate from the first region into the second region, preferably onto the blades of the fan of the second region, is provided, according to patent 31 36 226, characterized in that the air deflection means ( 18 ) are arranged with a collecting device ( 28 ) for the condensate immediately below the evaporator ( 2, 2' ), that the air deflection means have an angular position to the flow direction ( 44 ) of the air coming from the evaporator, which deflects this air flow in a different flow direction ( 30 ), and that the air flow is deflected again ( 41 ) after passing through the air deflection means, namely towards the outlet opening ( 31 ) to the cabinet to be cooled.

2. Air conditioning device according to claim 1, characterized in that the air flow direction ( 30 ) caused by the air deflection means points away from the outlet opening ( 31 ), the outlet opening ( 31 ) being located on the housing side of the device which is opposite to the housing side ( 33 ) in which the first-mentioned air flow direction ( 30 ) caused by the air deflection means ( 18 ) points.

3. Air conditioning device according to claim 1 or 2, characterized in that the air deflection means ( 18 ) consists of several guide plates ( 26 ) running obliquely to the direction ( 44 ) of the air flow flowing from the evaporator ( 2 ), the oblique direction of these plates pointing away from the outlet opening ( 31 ), that the guide plates are each provided on their lower longitudinal edge with a collecting channel ( 35 ) for the condensate and that the collecting channels are led to the collecting device.

4. Air conditioning device according to claim 3, characterized in that the collecting channels ( 35 ) of the guide plates ( 29 ) slope down towards a collecting container ( 38 ) for the condensate and open with their open ends into this or above this container and that the collecting container is connected to the liquid passage ( 22 ) to the second region.

5. Air conditioning device according to claim 3 or 4, characterized in that the guide plates ( 29 ) are held in a sheet metal frame ( 37 ) and have an inclination to the horizontal in their longitudinal direction and that on the frame side ( 40 ) holding the lower ends ( 29' ) of the guide plates, the collecting container ( 38 ) extending approximately over the length of this side, located below these guide plate ends ( 29' ) and open towards them is fastened.

6. Air conditioning device according to claim 5, characterized in that the guide plates ( 29 ) are clamped into slots ( 36 ) of the corresponding frame side.

7. Air conditioning device according to claim 5 or 6, characterized in that the ends ( 29' ) project outwards from the frame side ( 40 ).