DE19528776A1 - Vorrichtung zum Kühlen von mit einer Schutzwandung umschlossenen Innenräumen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Kühlen von mit einer Schutzwandung umschlossenen Innenräumen gemäß Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.

Bei der Innenraumkühlung von gepanzerten Kampffahrzeugen ist es bekannt, außerhalb der Panzerung eines oder mehrere Kälteaggregate vorzusehen, deren Kältemittelkreislauf durch die Panzerung in den Innenraum des Kampffahrzeugs geführt ist und dort einen oder mehrere Wärmetauscher zur Kühlung der Luft und der Geräte beaufschlagt. Dabei besteht die Gefahr, daß der Kältemittelkreislauf im harten Truppeneinsatz und unter Ge­ fechtseinwirkung beschädigt wird und das für den Menschen schädliche Kältemittel in den Innenraum gelangt. Für die Reparatur bzw. für den Ersatz einer beschädigten Kältemittel-Kreislaufleitung ist der Einsatz von mit Spezialwerkzeugen ausgerüstetem Fachpersonal erforderlich. Zur Behebung eines derartigen Schadens sind daher besonders arbeits- und zeitaufwendige Maßnahmen zu treffen, die insbesondere bei einem im Manöver- oder Gefechstseinsatz stehenden Kampffahrzeug nicht vertretbar sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung zum Kühlen von mit einer Schutzwandung umschlossenen Innenräumen, insbesondere der Innenräume von gegen Gefechstseinwirkung geschützten Kampffahrzeugen, die Einsatzfähigkeit und die Betriebssicherheit zu erhöhen, bzw. die Auswechselbarkeit der außerhalb der Schutzwandung gelegenen Kälteaggregate zu vereinfachen und ein Risiko einer Beein­ trächtigung der im Innenraum befindlichen Mannschaft und der Geräte durch austretendes Kältemittel auszuschließen.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Die Erfindung bedient sich dabei der Erkenntnis, daß die außerhalb der Schutzwandung angeordneten Kälteaggregate eigenständige Kältemodule sind, die in sich einen geschlossenen Kältemittelkreislauf enthalten, wobei die Wirkverbindung zu den im Innenraum befindlichen Wärmetauschern über einen gesonderten Kälteträgerkreislauf erfolgt, dessen Kälteträger ein für Mannschaft und Gerät verträgliches Medium ist und dessen Vor­ lauf- und Rücklaufleitung leicht und unbedenklich vom Kältemodul gelöst werden können.

Beispielsweise kann bei einem im Gefecht stehenden Kampffahrzeug durch einen durch Beschuß oder Explosionseinwirkung zerstörten oder beschädig­ ten Kältemodul kein Schaden für Besatzung und Material entstehen, da austretendens Kältemittel außerhalb des Fahrzeugs bleibt. In gleicher Weise ist eine Beschädigung des Kälteträgerkreislaufes im Innenraum des Fahrzeugs unbedenklich. Vorzugsweise sind die Vorlauf- und Rücklauflei­ tung des Kälteträgerkreislaufes mit Schnellverschlüssen ausgestattet, wodurch ein Auswechseln eines beschädigten Kältemoduls besonders schnell erfolgen kann. Neben den Schnellverschlüssen für den Kälteträger sind lediglich noch die elektrischen Anschlüsse für den Kompressorantriebsmo­ tor zu lösen.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Kälteträger-Kreislauflei­ tungen von mehreren Kältemodulen durch jeden der im Innenraum befindli­ chen Wärmetauscher geführt. Durch diese redundante Anordnung der Kälte­ module kann die Kühlfunktion der Wärmetauscher bei Ausfall eines oder mehrerer Kältemodule aufrechterhalten werden. Die Kühlfunktion kann dabei im Notbetrieb mit verminderter Leistung weitergeführt werden oder, bei entsprechender Leistungssteigerung der intakt gebliebenen Kältemodu­ le, voll aufrechterhalten werden.

Die modulare Anordnung von mehreren Kältemodulen bietet ferner den Vorzug, daß die Kühlleistung im Innenraum durch stufenweises Zu- und Abschalten von Kühlmodulen geregelt werden kann. Die Feinregulierung der Kühlleistung kann durch Regelung des Kälteträgerkreislaufes erfolgen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand einer in der Zeichnung schematisch dargestellten Kühleinrichtung beschrieben.

Außerhalb einer Schutzwandung 1, die beispielsweise die Panzerungswand des Drehturms eines Kampffahrzeugs sein kann, befinden sich zwei Kälte­ aggregate 2 und 3, die jeweils einen, einen Kompressor 4, einen Konden­ sator 5 und einen Verdampfer 6 beinhaltenden Kältemittelkreislauf 7 sowie ein Antriebsteil 8 für den Kompressor 4 enthalten. Der Kondensator 5 ist mit einer nicht näher dargestellten Kühlvorrichtung 9 gekoppelt. Neben den dargestellten Kälteaggregaten 2 und 3 können noch weitere Kälteaggregate in Form von baugleichen Kältemodulen angeordnet sein.

Der Verdampfer 6 steht in Wirkverbindung mit einem äußeren Wärmetauscher 10, der Bestandteil eines Kälteträgerkreislaufes 11 ist. Dieser Kreis­ lauf enthält Wasser als Kälteträger, dem z. B. Glycol beigemischt sein kann. Dieses Wasser-Glycol-Gemisch ist im Fall einer Leckage ein für Mensch und Gerät verträgliches Medium und ermöglicht den Kälteträger Kreislauf-Betrieb mit einer weit unter dem Gefrierpunkt von Wasser liegenden Temperatur.

Der Kälteträgerkreislauf 11 besteht aus jeweils einer durch die Schutz­ wandung 1 geführten Vorlauf- und Rücklaufleitung 12 und 13, die außer­ halb der Schutzwandung 1 Schnellverschlüsse 14 und 15 aufweisen.

Innerhalb der Schutzwandung 1, im Innenraum 16, der z. B. der Kampfraum im Inneren des Drehturms eines Kampfpanzers sein kann, durchläuft der Kälteträgerkreislauf 11 zwei Wärmetauscher 17 und 18 von denen der eine Wärmetauscher 17 als Kontaktkühler zur Kühlung der im Innenraum 16 befindlichen Geräte ausgebildet ist, und der andere Wärmetauscher 18 einen Luftverteiler 19 zur Umluftkühlung des Innenraumes 16 aufweist. Wie in unterbrochenen Linien angedeutet, kann der Kälteträgerkreislauf 11 auch noch weitere Wärmetauscher (nicht dargestellt) beaufschlagen.

Die Kälteträgerkreisläufe 11 der Kälteaggregate 2 und 3 sowie gegebenen­ falls weiterer parallel geschalteter Kälteaggregate durchlaufen alle gemeinsam jeden der im Innenraum angeordneten Wärmetauscher 17 und 18.

Im Betrieb können durch Gefechtseinwirkungbeschädigte oder zerstörte Kälteaggregate wegen der modularen Austauschbarkeit der baugleichen Kälteaggregate schnell und problemfrei ausgetauscht werden, so daß die volle Betriebsfähigkeit der Kühlanlage rasch durch die Besatzung wieder hergestellt werden kann. Zum Austausch sind neben der mechanischen Befestigung des Kälteaggregates an der Schutzwandung lediglich noch die Schnellverschlüsse 14 und 15 und der elektrische Anschluß des Stromka­ bels für das Antriebsteil 8 zu lösen.

Defekte Kälteaggregate mit zerstörtem Kältemittelkreislauf können in den dafür erforderlichen Spezialwerkstätten instandgesetzt werden.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Kühlen von mit einer Schutzwandung umschlossenen Innenräumen, insbesondere der Innenräume von gegen Gefechtseinwirkung geschützten Kampffahrzeugen, mit einem oder mehreren, außerhalb der Schutzwandung angeordneten Kälteaggregaten, die jeweils einen Kältemit­ telkreislauf mit Kompressor, Kondensator und Verdampfer enthalten, der mit einem oder mehreren inneren Wärmetauschern im Innenraum in Wirkver­ bindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß das Kälteaggregat (2, 3) einen ausschließlich außerhalb der Schutzwandung (1) angeordneten Kältemittelkreislauf (7) aufweist, dessen Verdampfer (6) mit einem im Kälteaggregat (2, 3) angeordneten äußeren Wärmetauscher (10) eines Kälteträgerkreislaufes (11) in Wirkverbindung steht, dessen Vorlauf- und Rücklaufleitung (12, 13) durch die Schutzwandung (1) geführt sind, und der im Innenraum (16) einen oder mehrere innere Wärmetauscher (17, 18) beaufschlagt, und daß der Kälteträger ein den Anforderungen für Mensch und/oder Gerät im Leckagefall verträgliches Medium ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kälteträger Wasser ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wasser ein für Mensch und/oder Gerät verträgliches Frostschutzmittel beigemischt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorlauf- und Rücklaufleitung (12, 13) des Kälteträ­ gerkreislaufes (11) Schnellverschlüsse (14, 15) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnellverschlüsse (14, 15) außen an der Schutzwand (1) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kälteträgerkreislauf (11) eines jeden Kälteaggregats (2, 3) durch jeden Wärmetauscher (17, 18) ins Innenraum (16) geführt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlleistung der Wärmetauscher (17, 18) durch stufenweises Zu- oder Abschalten der Kälteaggregate (2, 3) regelbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kühlleistung der Wärmetauscher (17, 18) durch Regelung des Kälteträgerdurchsatzes erfolgt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß einer oder mehrere der im Innenraum (16) angeordneten inneren Wärmetauscher (17) Kontaktkühler für Geräte sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß einer oder mehrere der im Innenraum (16) angeordneten inneren Wärmetauscher (18) mit einem Luftverteiler (19) versehen sind.