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Vorrichtung zum Kühlen von Gasen, insbesondere von Luft, zur Verwendung
in Fahrzeugen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen von Gasen, insbesondere
von Luft, nach Patent 896 498, die insbesondere für Fahrzeuge bestimmt ist.
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Im Hauptpatent wird eine Vorrichtung dieser Art beschrieben, bei der
in einem von den Gasen durchströmten Kanal von einer Verdunstungsflüssigkeit getränkte
Saugmassen angeordnet sind, die im Kanal im wesentlichen senkrecht, mit ihren Oberflächen
parallel zur Strömungsrichtung der Gase und in Abständen voneinander verlaufen und
in einen unter dem Kanal vorgesehenen Behälter für die Verdunstungsflüssigkeit eintauchen.
In Weiterbildung dieser Vorrichtung sind zwischen den Saugmassen Luftkanäle in Form
taschenförmiger Rohre angeordnet, die als Wärmeaustauscher zwischen dem an den Saugmassen
vorbeigeführten Hauptgasstrom und einem in den Rohren geführten Teilgasstrom dienen.
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Während dabei der Hauptgasstrom von den Saugmassen Verdunstungsflüssigkeit
aufnimmt und mit Feuchtigkeit angereichert wird, wird der in den taschenförmigen
Rohren geführte Teilgasstrom, der vom Hauptgasstrom über den Wärmeaustauscher gekühlt
wird, nicht mit Feuchtigkeit angereichert. Wenn auch der Teilgasstrom weniger stark
gekühlt wird als der Hauptgasstrom, so wird dies doch in solchen Fällen gern in
'Kauf genommen, in denen die Feuchtigkeitsanreicherung der gekühlten Luft nicht
erwünscht ist.
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Dies ist hauptsächlich in Fahrzeugen der Fall, wo die - Feuchtigkeitsanreicherung
der Luft im
Fahrzeug in Verbindung mit dem Temperaturabfall gegenüber
der Außenluft zu einem Beschlagen der Fenster führen kann. Da es sich gerade bei
Fahrzeugen fast immer um verhältnismäßig kleine Räume handelt, läßt sich eine gewünschte
Kühlwirkung auch mit dem Teilgasstrom erreichen, wobei der wesentlich tiefer gekühlte
Hauptgasstrom ins Freie abgeleitet werden kann und nur indirekt zur Raumkühlung
über den Wärmeaustauscher verwendet wird.
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Es ist nun der Zweck der vorliegenden Erfindung, die Vorrichtung gemäß
dem Hauptpatent in der Weise weiterzubilden, daß der bisher nur teilweise ausgenutzte,
gekühlte Hauptgasstrom zur Kühlung des Fahrzeugnutzraumes herangezogen wird, ohne
daß seine Feuchtigkeitsanreicherung störend in Erscheinung treten könnte. Erfindungsgemäß
wird dies dadurch erreicht, daß der an den Saugmassen vorbeigeführte, mit Feuchtigkeit
angereicherte Hauptgasstrom nach dem Austritt aus dem Kanal zur Außenkühlung des
Nutzraumes und der durch den Wärmeaustauscher geleitete, gekühlte, aber nicht mit
Feuchtigkeit angereicherte Teilgasstrom zur Innenkühlung des Nutzraumes des Fahrzeugs
verwendet wird.
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In der Regel wird er aus der Vorrichtung strömende Hauptgasstrom dort
hinzulenken sein, wo auf den Nutzraum von außen unerwünschte Wärme einwirkt.
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Bei Vorliegen besonderer klimatischer Verhältnisse oder anderer Umstände
kann es wünschenswert sein, den dem Nutzraum zuströmenden Teilgasstrom mehr oder
weniger mit Feuchtigkeit anzureichern oder aber eine höhere Kühlwirkung im Nutzraum
selbst auf die Gefahr des Feuchtigkeitsniederschlages zu erzielen. Zu diesem Zweck
kann der Teilgasstrom vorzugsweise mittels einer Mischklappe ganz oder teilweise
mit dem Hauptgasstrom mischbar sein. Vorteilhaft kann die Anordnung so getroffen
sein, daß der Hauptgasstrom ganz oder teilweise einer vorzugsweise mit einem Strömungsteiler
versehenen Außenwand des Nutzraumes zugeleitet wird.
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In der Zeichnung ist die Vorrichtung in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt, und zwar zeigt Fig. I einen Längsschnitt eines mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung versehenen Nutzraumes in schematischer Darstellung und Fig. 2 eine Einzelheit
hierzu.
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Das die Vorrichtung umgebende Gehäuse ist mit I, die Saugmassen sind
mit 2, der Behälter für die Verdunstungsflüssigkeit mit 3, der vom Hauptgasstrom
durchströmte Kanal mit 4 und die den Behälter 3 gegen den Kanal 4 abdichtende Platte
mit 7 bezeichnet.
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Zwischen den Saugmassen 2 sind taschenförmige Rohre II angeordnet,
die als Wärmeaustauscher zwischen dem im Kanal 4 geführten Hauptgasstrom und zwischen
dem in den Rohren III geführten Teilgasstrom dienen. Der Gasstrom, der in der Darstellung
durch einen Ventilator 9 erzeugt wird und über ein Filter IO in die Vorrichtung
gelangt, wird zum größeren Teil in der Richtung des Pfeiles A an den Saugmassen
2 vorbeigeführt und tritt in der Richtung des Pfeiles B aus der Vorrichtung aus.
Dabei streicht der Hauptgasstrom an der Außenwandung 2I des Nutzraumes 2O entlang
und kühlt dabei die Außenwandung 2I ab.
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Der kleinere Teil des in die Vorrichtung einströmenden Gasstromes
gelangt in der Richtung des Pfeiles A in die Rohre II, wird an den Wandungen derselben
abgekühlt und tritt in der Richtung des Pfeiles C aus der Vorrichtung in den Nutzraum
2O. Dabei kann der Teilgasstrom mittels der Mischklappe 12 ganz oder teilweise mit
dem Hauptgasstrom vermischt werden.
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Da in Kraftfahrzeugen beispielsweise die vom Verbrennungsmotor desselben
ausströmende Hitze auf die sogenannte Spritzwand, d. h. auf die Trennungswand zwischen
Motorraum und Nutzraum einwirkt, so daß insbesondere in den warmen Jahreszeiten
eine unerwünschte und lästige Wärmeentwicklung im Nutzraum auftritt, kann daher
der Hauptgasstrom zur Kühlung dieser Spritzwand verwendet werden, so daß sich die
Motorwärme nicht mehr dem Nutzraum mitteilen kann. Dadurch wird auch die durch die
relativ trockene Kühlluft des Teilgasstromes erzielte Kühlwirkung im Innern des
Nutzraumes wesentlich begünstigt.
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Der mit Feuchtigkeit angereicherte Hauptgasstrom kann aber auch zur
Kühlung anderer Außenwände des Nutzraumes verwendet werden, beispielsweise zur Kühlung
der Außenwandungen von Kraftfahrzeugen, die einer starken Sonnenbestrahlung ausgesetzt
sind, oder solcher Kraftfahrzeuge, die zur Beförderung leicht verderblicher Güter
bestimmt sind. Er kann aber auch zur Kühlung der Außenwandungen von Flugzeugen verwendet
werden, die für hohe Geschwindigkeiten bestimmt sind und bei denen eine Erwärmung
der Außenwandungen durch die auftretende starke Luftreibung verhindert werden soll.
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Wenn auch im allgemeinen die erfindungsgemäße Vorrichtung in der Höhe
des zu kühlenden Raumes anzuordnen sein wird, um die natürliche Strömung des gekühlten
Gases von oben nach unten auszunutzen, so ist eine derartige Anordnung der Vorrichtung
doch nicht immer möglich, beispielsweise in Kraftfahrzeugen, wo die Unterbringung
der Vorrichtung zweckmäßig außerhalb des Nutzraumes erfolgen muß. Man wird also
in manchen Fällen darauf angewiesen sein, die Vorrichtung außerhalb, und zwar in
einer Höhe anzuordnen, die für die Verteilung ges ausströmenden Hauptgasstromes
auf die Außenwandung des Nutzraumes ungünstig ist.
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In solchen Fällen kann es zweckmäßig sein, den aus der Vorrichtung
ausströmenden Hauptgasstrom beim Auftreten auf der Außenwandung nach oben oder seitwärts
zu leiten, indem die Außenwandung gemäß Fig. 2 mit einem Strömungsteiler i9 versehen
wird.