DE1301454B

DE1301454B - Raumkuehlgeraet

Info

Publication number: DE1301454B
Application number: DEE22499A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-03-07
Filing date: 1962-03-07
Publication date: 1969-08-21

Description

Die Erfindung betrifft ein Raumkühlgerät, das im wesentlichen aus einer Kühlvorrichtung mit Einrichtungen zum Vorbeiführen von Raumluft am wärmeabgebenden und am wärmeaufnehmenden Teil der Kühlvorrichtung besteht.
Vorrichtungen ähnlicher Art sind bereits bekannt. Sie sind in Form eines kastenförmigen Gerätes etwa nach Art eines Rundfunkempfängers ausgebildet und weisen eine relativ geringe Bauhöhe auf. Aus diesem Grund sind auch die Ein- und Auslaßöffnungen für die Kühlluft und die erwärmte Luft nahezu in der gleichen Ebene angeordnet.
Damit das Gerät einwandfrei kühlt, muß es mit dem Warmluftaustritt zum geöffneten Fenster hin angeordnet sein. Dabei ist ferner zu beachten, daß es dann, wenn eine intensive und sofortige Wirkung erforderlich ist, in einer solchen Höhe angeordnet werden muß, daß die austretende Kaltluft auf die zu kühlende Zone herabsinkt.
Da die Vorschrift, das Gerät am Fenster aufzustellen, erhebliche Unbequemlichkeiten mit sich bringt, wird es meist auf dem Fensterbrett aufgestellt.
Der Austritt der Kühlluft ist dabei unter dem höchsten Punkt des zu kühlenden Objektes, beispielsweise einer von Personen gebildeten Sitzgruppe, angeordnet. Wenn sich die Kühlwirkung bis zum obersten Punkt fortsetzen soll, kann dies nur auf dem Weg der Wärmeleitung von unten nach oben erfolgen. Dies geschieht ohnehin schon sehr langsam, weil Luft ein schlechter Wärmeleiter ist, und ferner auch deshalb, weil die Transportrichtung der Wärme dem natürlichen, durch die Temperaturunterschiede und die dadurch verursachten Dichteunterschiede von oben nach unten verlaufenden Luftstrom entgegengesetzt gerichtet ist. Es ergibt sieh daher eine erhebliche Verzögerung zwischen dem Betriebsbeginn des Gerätes und dem Einsetzen einer spürbaren Kühlwirkung. Die dafür aufgewendeten Betriebskosten können auch später durch frühzeitiges Abstellen oder nachhaltigere Kühlwirkung nicht mehr wiedergewonnen werden und stellen einen reinen Verlust dar.
Ein weiterer wesentlicher Nachteil des bekannten Gerätes ist, daß der Kaltluftstrom völlig ungezielt in , den Raum entlassen wird und je nach Situation erst ganz allmählich die Zone erreichen wird, in der er wirken soll.
Da der Kaltluftstrom zunächst nach unten absinkt, ist es nötig, zur Verbesserung des Wirkungsgrades des Gerätes den Fußboden und die Wände der zu kühlenden Räume mit wärmedämmender Isolierung auszustatten.
Zweck der Erfindung ist es, diese Nachteile dadurch zu vermeiden, daß ein Raumkühlgerät geschaffen wird, bei dem erfindungsgemäß die Auslässe für beide Luftströme derartig angeordnet und ausgebildet sind, daß die Kaltluft direkt über den zu kühlenden Raumbereich, die Warmluft aber gesondert in die obere Raumregion zum Zweck des c Abströmens nach außen gelangt.
Dadurch wird der Standplatz des Gerätes vom Fenster unabhängig und kann in nächster Nähe des zu kühlenden Bereichs gewählt werden. Die Höhenveränderlichkeit ist nicht erforderlich, weil die Kalt- f Luft zum höchsten Punkt der zu kühlenden Zone gelangt. Die Wirkung setzt sofort und sehr intensiv ein und erfordert nur einen geringen Energieaufwand, weil die Kaltluft im Gerät aufsteigt und vom obersten Punkt der Kühlzone von selbst nach unten fällt und sich dabei mit der wärmeren Raumluft mischt.
Die Durchmischung von austretender Warmluft und Kaltluft ist beseitigt, weil diese Luftmengen verschiedener Temperatur ihrem Standvermögen entsprechend übereinander gelagert werden. Dabei steigt die Warmluft, ihrem Dichtezustand entsprechend, nach oben, wo sie über thermostatisch gesteuerte Entlüftungsklappen mittels Ventilator oder ohne diesen ins Freie gelangt.
Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal nach der Erfindung ist der Einlaß für die Kaltluft senkrecht unter ihrem Auslaß in Bodennähe des Raumes angeordnet.
Damit wird der Vorteil erreicht, daß die von oben austretende Kaltluft mit der unten eintretenden Luft einen etwa elliptischen Ringstrom bildet, der nur im Inneren des Gerätes eines geringen Antriebs durch einen Ventilator bedarf. Da Einlaß und Auslaß sehr weit entfernt voneinander angeordnet sind, ergibt sich auch eine entsprechend große Höhe der wirksamen Kühlzone. Die dadurch bedingte langgestreckte hohe Bahn ist aber nicht von Nachteil, denn sie ermöglicht in zweckmäßiger Weise, das Gerät ohne Verwendung überflüssiger Bauteile auf Rollen zu setzen und es dadurch leicht verschieblich auszustatten.
Besonders zweckmäßig ist es, die Einlässe und Auslässe für die erzeugte Kaltluft und die als Nebenprodukt entstehende Warmluft 180° um die vertikale Achse des Gerätes gegeneinander zu versetzen.
Auf diese Weise werden gegenseitige Störungseinflüsse der verschieden temperierten Luftströmungen in optimaler Weise vermieden.
Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist die im Gerät angeordnete Kühlvorrichtung im wesentlichen so ausgebildet, daß sie sich vertikal erstreckt, wobei am wärmeaufnehmenden und am wärmeabgebenden Teil der Vorrichtung Führungskanäle für die Luft entlanggeführt sind.
Auf diese Weise wird eine besonders gute Anpassung der Geräteform an die Form des Kaltluftringstromes und dadurch auch bester Wirkungsgrad erreicht.
Zur möglichen Verbesserung der ästhetischen Wirkung des Gerätes schlägt die Erfindung ferner vor, den wärmeabgebenden Teil und den wärmeaufnehmenden Teil der Vorrichtung zusammen mit ihren Luftkanälen in je einem für sich getrennten Teil anzuordnen, wobei die Teile jedoch zu einer Baueinheit vereinigt sind.
Zur Ausnutzung des Nachtstromes ist es vorteilhaft, im Kaltluftkanal als »Kältespeicher« einen mit Kühlrippen versehenen Wasser- oder Solebehälter anzuordnen, dessen innere Verdampfungsschlange Wasser oder eutektisches Eis bildet, sowie unterhalb des Behälters bewegliche Klappen, welche durch den Luftstrom des im Kanal befindlichen Ventilators geöffnet und bei dessen Stillstand geschlossen sind.
Selbstverständlich ist es möglich, für das Raumkühlgerät nach der Erfindung sämtliche Kühlvorrichtungen zu verwenden, insbesondere auch Thermokühlelemente, die nach dem Peltier-Prinzip arbeiten.
Nachfolgend wird das Gerät nach der Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen mit Hilfe von schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 ein Raumkühlgerät nach der Erfindung im Längsschnitt, F i g. 2 ein Raumkühlgerät nach der Erfindung in Ansicht zusammen mit der Kühlzone; F i g. 3 bis 5 zeigen weitere Ausführungsformen des Raumkühlgerätes nach der Erfindung.
In den Figuren ist mit 1 und 2 der wärmeabgebende Teil der Kühlvorrichtung, beispielsweise Kompressor und Verflüssiger, bezeichnet. 3 ist der wärmeaufnehmende Teil, beispielsweise ein Verdampfer. 7 ist der Luftkanal für den mit dem Ventilator 4 angetriebenen wärmeaufnehmenden Luftstrom. Sein Eintritt in das Gerät erfolgt bei 5, sein Auslaß ist mit 6 bezeichnet.
Der Kaltluftkanal trägt das Bezugszeichen 8 und erstreckt sich über die ganze Höhe des Gerätes, nämlich vom Einlaß 9 an bis zum mit Leitklappen versehenen Auslaß 10. Mit 11 ist ein Ventilator bezeichnet, der bewirkt, daß der Luftstrom im Kanal 8 nach oben geleitet wird.
In F i g. 2 sind die Luftmengen verschiedener Temperatur dargestellt. 20 ist die Kühlluft, 12 ist die dem Raumkühlgerät entströmende Warmluft. Der Auslaß 10 für die Kaltluft und der Auslaß 6 für die Warmluft sind so angeordnet und ausgebildet, daß die Luftmengen anfänglich ohne Berührungsmöglichkeit strömen, dann aber im Raum infolge ihrer Dichteunterschiede eine Durchmischung nicht möglich ist.
Bei dem Raumkühlgerät nach F i g. 3 sind die wärmeabgebenden Teile 1 und 2 der Kühlvorrichtung mit ihrem Luftführungskanal7 zusammen in einem Zweig 13 angeordnet, während der wärmeaufnehmende Teil mit seinem Luftführungskanal8 in einem Zweig 14 des Gerätes angeordnet ist. Beide Zweige 13 und 14 sind jedoch zu einem Gesamtgerät vereinigt.
F i g. 4 stellt ein Raumkühlgerät dar, das nach dem Peltier-Prinzip mit Hilfe von Thermoelementen arbeitet. Luftführungskanäle sowie ihre Ein- und Auslaßöffnungen sind in gleicher Weise bezeichnet wie bei den F i g. 1 bis 3. Die Kühlvorrichtung dieses Gerätes besteht aus den elektrothermischen Kühlelementen 21, von denen jeweils die wärmeaufnehmenden Fahnen 15 in den Kaltluftkanal 8 und die wärmeabgebenden Fahnen 16 in den Warmluftkanal 7 hineinragen.
In F i g. 5 ist ein Teil des Kaltluftkanals eines anderen Ausführungsbeispiels des Raumkühlgerätes nach F i g. 4 dargestellt. Es sind dabei die gleichen Kühlelemente 21 verwendet. Hier ist aber zusätzlich im Kühlluftkanal 8 ein rohrförmiger Behälter 17 mit Kühlrippen 18 angeordnet, in dem sich Wasser oder eine eutektische Lösung befindet. Wird die Vorrichtung eingeschaltet, so wird dem im Behälter 17 angeordneten Kühlmittel Wärme entzogen. Nach Abschalten der Kühlvorrichtung kann das Kühlmittel in gleicher Weise wie die Kühlvorrichtung selbst zur Erzeugung eines den Kanal 8 durchsetzenden Kaltluftstromes verwendet werden. Auf diese Weise ist es möglich, den billigen Nachtstrom für den Betrieb des Gerätes nach der Erfindung auszunützen. Dabei ist es zweckmäßig, während des Betriebes der Kühlvorrichtung den Kaltluftkanal8 abzuschließen, damit die Kühlwirkung nicht bereits während der Vorbereitungszeit eintritt. Dies geschieht auf einfachste Weise durch Anordnen einer durch den Windstrom gesteuerten doppelten Abschlußklappe 19, die so ausgebildet und angeordnet ist, daß sie nur dann offen ist, wenn im Kanal 8 ein durch einen Ventilator angefachter Luftstrom herrscht. In F i g. 5 bezeichnet die gestrichelte Darstellung die Schließstellung der Klappen 19, während die ausgezogene Darstellung die Klappen in geöffneter Lage, also während der eigentlichen Raumkühlung, darstellt.
Selbstverständlich ist es in einfacher Weise möglich, sämtliche Funktionen sämtlicher Ausführungsformen des Raumkühlgerätes nach der Erfindung durch Thermostaten und Drosselklappen od. dgl. zu steuern.

Claims

Patentansprüche: 1. Raumkühlgerät, im wesentlichen bestehend aus einer Kühlvorrichtung mit Einrichtungen zum Vorbeiführen von Raumluft am wärmeabgebenden und am wärmeaufnehmenden Teil der Kühlvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslässe (6 und 10) für beide Luftströme derart angeordnet und ausgebildet sind, daß die Kaltluft direkt über den zu kühlenden Raumbereich, die Warmluft aber gesondert in die obere Raumregion gelangt.
2. Raumkühlgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (9) für die gekühlte Mischluft senkrecht unter ihrem Auslaß (10), in Bodennähe des Raumes angeordnet ist.
3. Raumkühlgerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (9) und der Auslaß (10) für die erzeugte Kaltluft gegenüber dem Einlaß (5) und dem Auslaß (6) für die erzeugte Warmluft l80° um die vertikale Achse des Gerätes gegeneinander versetzt sind.
4. Raumkühlgerät nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlvorrichtung (1, 2, 3) im wesentlichen sich vertikal erstreckend ausgebildet ist, daß am wärmeabgebenden und am wärmeaufnehmenden Teil Führungskanäle (8 bzw. 7) für die Luft entlanggeführt sind.
5. Raumkühlgerät nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der wärmeabgebende Teil (1, 2) der Vorrichtung und der wärmeaufnehmende Teil (3) der Vorrichtung mit ihren Luftkanälen (7 bzw. 8) in je einem für sich getrennten Teil (13 bzw. 14) des Gerätes angeordnet sind, welche jedoch zusammen zu einer Baueinheit vereinigt sind.
6. Raumkühlgerät nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen im Kaltluftkanal (8) angeordneten Kühlmittelbehälter (17, 18) und Luftklappen (19), die durch den Luftstrom eines Ventilators geöffnet und bei dessen Stillstand geschlossen sind.