BE1030971B1 - Koelinrichting voor het koelen van een fluïdum met behulp van een koelluchtstroom - Google Patents
Koelinrichting voor het koelen van een fluïdum met behulp van een koelluchtstroom Download PDFInfo
- Publication number
- BE1030971B1 BE1030971B1 BE20225841A BE202205841A BE1030971B1 BE 1030971 B1 BE1030971 B1 BE 1030971B1 BE 20225841 A BE20225841 A BE 20225841A BE 202205841 A BE202205841 A BE 202205841A BE 1030971 B1 BE1030971 B1 BE 1030971B1
- Authority
- BE
- Belgium
- Prior art keywords
- heat exchangers
- cooling
- cooling device
- distance
- projection
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 139
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28B—STEAM OR VAPOUR CONDENSERS
- F28B1/00—Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser
- F28B1/06—Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser using air or other gas as the cooling medium
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D25/00—Pumping installations or systems
- F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D25/08—Units comprising pumps and their driving means the working fluid being air, e.g. for ventilation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/60—Mounting; Assembling; Disassembling
- F04D29/601—Mounting; Assembling; Disassembling specially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/602—Mounting in cavities
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
- F28D1/0233—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with air flow channels
- F28D1/024—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with air flow channels with an air driving element
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
- F28D2001/0253—Particular components
- F28D2001/026—Cores
- F28D2001/0266—Particular core assemblies, e.g. having different orientations or having different geometric features
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
- F28D2021/0068—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for refrigerant cycles
- F28D2021/007—Condensers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Een koelinrichting (1) voor het koelen van een fluïdum met een koelluchtstroom (2), waarbij twee zijkanten (3a, 3b) van de koelinrichting (1) een paar plaatvormige warmtewisselaars (4a, 4b) omvatten, welke plaatvormige warmtewisselaars (4a, 4b) geïnclineerd ten opzichte van elkaar zijn opgesteld, waarbij de plaatvormige warmtewisselaars (4a, 4b) voorzien zijn van transverse kanalen voor een doorstroming van een deelstroom (2a, 2b) van de koelluchtstroom (2), waarbij een bovenplaat (7) van de koelinrichting (1) zich tussen twee bovenste zijden van de zijkanten (3a, 3b) uitstrekt en ten minste één ronde opening (8) omvat, waarbij twee bovenste uiteinden van de warmtewisselaars (4a, 4b) zich op een grotere afstand van elkaar bevinden dan twee tegenoverstaande onderste uiteinden van de warmtewisselaars (4a, 4b), waarbij een ventilator (9) in of bovenop de ronde opening (8) is gemonteerd, daardoor gekenmerkt dat de ronde opening (8) zich niet uitstrekt tot de bovenste uiteinden van de warmtewisselaars (4a, 4b).
Description
1 BE2022/5841
Koelinrichting voor het koelen van een fluïdum met behulp van een koelluchtstroom.
De huidige uitvinding heeft betrekking tot een koelinrichting voor het koelen van een fluïdum met behulp van een koelluchtstroom en tot een chiller, een warmtepomp of een Rankine-cyclus voorzien van een dergelijke koelinrichting.
Meer specifiek heeft de huidige uitvinding betrekking tot een koelinrichting waarbij twee tegenoverstaande zijkanten van de koelinrichting gevormd zijn door een paar plaatvormige warmtewisselaars met een warmtewisselend oppervlak tussen het fluïdum en de koelluchtstroom, welke plaatvormige warmtewisselaars loodrecht ten opzichte van eenzelfde vlak en geïnclineerd ten opzichte van elkaar zijn opgesteld, en waarbij de plaatvormige warmtewisselaars voorzien zijn van transverse kanalen voor een doorstroming van een deelstroom van de koelluchtstroom doorheen de warmtewisselaars in een ruimte tussen de warmtewisselaars.
Uit de stand der techniek zijn dergelijke koelinrichtingen gekend, zoals bijvoorbeeld beschreven in WO 2008/102626 Al en WO 2008/102627 Al.
Meer specifiek wordt een samenstel van dergelijke koelinrichtingen in WO 2008/102626 Al en WO 2008/102627 Al beschreven, waarbij de koelinrichtingen zo dicht mogelijk tegen mekaar geplaatst zijn aan een zijkant gevormd door één van de warmtewisselaars.
9 BE2022/5841
Hierdoor wordt een totale lengte van dit samenstel zo klein mogelijk gehouden, zodat het samenstel zo compact mogelijk gehouden kan worden.
Een bovenkant van de koelinrichtingen in WO 2008/102626 Al en WO 2008/102627 Al wordt gevormd door een bovenplaat die ten minste één ronde opening voor het afvoeren van de koellucht omvat, welke bovenplaat zich tussen twee bovenste uiteinden van de warmtewisselaars uitstrekt, waarbij de twee bovenste uiteinden zich op een grotere afstand van elkaar bevinden dan twee tegenoverstaande onderste uiteinden van de warmtewisselaars. Een ventilator is bovenop de opening in de bovenplaat gemonteerd, extern aan een ruimte omsloten door de warmtewisselaars en de bovenplaat.
Om de totale lengte van het samenstel zo klein mogelijk te houden wordt een zo klein mogelijke ventilator met een zo klein mogelijke bijbehorende opening gebruikt, waarbij een diameter van de opening essentieel gelijk is aan de afstand tussen de twee bovenste uiteinden van de warmtewisselaars.
Een nadeel hiervan is dat de ventilator in een weinig gunstig regime draait met betrekking tot energetische efficiëntie en koelvermogen: de ventilator verbruikt veel energie en levert een laag debiet aan koellucht, welk debiet bovendien niet egaal verdeeld is over een koeloppervlak van de warmtewisselaars.
In de context van een algemene hedendaagse focus op energie- efficiëntie bestaat in dit kader een nood aan een energie- efficiëntere koelinrichting.
3 BE2022/5841
De huidige uitvinding heeft tot doel aan ten minste één van de voornoemde en/of andere nadelen een oplossing te bieden.
Meer specifiek heeft de uitvinding het voorzien van een energie-efficiënte koelinrichting tot doel.
Hiertoe betreft de uitvinding een koelinrichting voor het koelen van een fluïdum met behulp van een koelluchtstroom, waarbij twee tegenoverstaande zijkanten van de koelinrichting een paar plaatvormige warmtewisselaars met een warmtewisselend oppervlak tussen het fluïdum en de koelluchtstroom omvatten, welke plaatvormige warmtewisselaars loodrecht ten opzichte van eenzelfde eerste vlak en geïnclineerd ten opzichte van elkaar zijn opgesteld, waarbij de plaatvormige warmtewisselaars voorzien zijn van transverse kanalen voor een doorstroming van een deelstroom van de koelluchtstroom doorheen de warmtewisselaars in een ruimte tussen de warmtewisselaars, waarbij een bovenkant van de koelinrichting wordt gevormd door een bovenplaat die zich tussen twee bovenste zijden van de zijkanten uitstrekt en die ten minste één ronde opening voor het afvoeren van de koelluchtstroom uit de ruimte tussen de warmtewisselaars omvat, waarbij een ventilator is gemonteerd — extern bovenop de ronde opening in de bovenplaat; of - in de ronde opening in de bovenplaat, waarbij de ventilator zich vanaf de bovenplaat niet voorbij een tweede vlak gevormd door twee bovenste uiteinden van de warmtewisselaars uitstrekt,
4 BE2022/5841 waarbij een afstand tussen de twee bovenste uiteinden van de warmtewisselaars volgens een loodrechte projectie in een projectievlak dat loodrecht op een rotatieas van de ventilator staat, groter is dan een afstand tussen twee tegenoverstaande onderste uiteinden van de warmtewisselaars volgens de loodrechte projectie in het projectievlak, met als kenmerk dat de ronde opening volgens de loodrechte projectie in het projectievlak zich niet uitstrekt tot de twee bovenste uiteinden van de warmtewisselaars volgens de loodrechte projectie in het projectievlak.
De afstand tussen de ronde opening en de twee bovenste uiteinden van de warmtewisselaars volgens de loodrechte projectie in het projectievlak zorgt voor lokaal extra drukval in een interne hoek tussen de bovenplaat en één van de warmtewisselaars, wat normaal gezien zou leiden tot een bijbehorend extra energieverbruik van de ventilator. Door deze afstand en extra drukval aan een bovenzijde van de koelinrichting stroom er echter op verrassende wijze een hoger koelluchtdebiet doorheen de ruimte tussen de warmtewisselaars aan de onderste uiteinden van de warmtewisselaars.
Dit heeft als technisch effect dat een totale luchtweerstand in de koelinrichting volgens de uitvinding daalt in vergelijking met een koelinrichting waar geen afstand is tussen de ronde opening en de twee bovenste uiteinden van de warmtewisselaars volgens de loodrechte projectie in het projectievlak.
Dit resulteert uiteindelijk op verrassende wijze in een lager energieverbruik van de ventilator in de koelinrichting volgens de uitvinding. 5 Bovendien heeft de uitvinding ook als technisch effect dat het debiet van de koelluchtstroom doorheen de koelinrichting volgens de uitvinding hoger en uniformer is in vergelijking met een koelinrichting waar geen afstand is tussen de ronde opening en de twee bovenste uiteinden van de warmtewisselaars volgens de loodrechte projectie in het projectievlak.
Dit zorgt ervoor dat de warmtewisselaars in de koelinrichting volgens de uitvinding meer koelvermogen hebben.
In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van de koelinrichting volgens de uitvinding is een verhouding tussen enerzijds een diameter van de ronde opening en anderzijds de afstand tussen de bovenste uiteinden van de warmtewisselaars volgens de loodrechte projectie in het voornoemde projectievlak maximaal gelijk aan 0,95, bij voorkeur maximaal gelijk aan 0,90, met meer voorkeur maximaal gelijk aan 0,85.
Hoe kleiner de verhouding tussen een diameter van de ronde opening en de afstand tussen de bovenste uiteinden van de warmtewisselaars volgens de loodrechte projectie in het voornoemde projectievlak, hoe groter de voornoemde technische effecten van de uitvinding.
In een volgende voorkeurdragende uitvoeringsvorm van de koelinrichting volgens de uitvinding is de ventilator extern bovenop de ronde opening in de bovenplaat gemonteerd en is
6 BE2022/5841 er geen tussenliggende afstand tussen de ventilator en de bovenplaat.
Door de afstand tussen de bovenste uiteinden van de warmtewisselaars volgens de loodrechte projectie in het voornoemde projectievlak is er geen tussenruimte nodig tussen de ventilator en de bovenplaat om een energie- efficiënte koelinrichting te bekomen.
Hierdoor dient een hoogte van de koelinrichting niet vergroot te worden en blijft de koelinrichting compact.
In een volgende voorkeurdragende uitvoeringsvorm van de koelinrichting volgens de uitvinding is de afstand tussen de bovenste uiteinden van de warmtewisselaars volgens de loodrechte projectie in het voornoemde projectievlak groter dan 1100 mm, bij voorkeur groter dan 1200 mm, met meer voorkeur groter dan 1300 mn.
Hierbij is de afstand tussen de onderste uiteinden van de warmtewisselaars volgens de loodrechte projectie in het voornoemde projectievlak bij voorkeur groter dan 400 mn.
Door het voorzien van voldoende afstand tussen de onderste uiteinden van de warmtewisselaars is er voldoende plaats in de ruimte tussen de warmtewisselaars aan de onderste uiteinden om de deelstromen van de koelluchtstroom te laten afbuigen in een richting naar de ronde opening.
Dit zorgt voor een verminderde luchtweerstand in de koelinrichting volgens de uitvinding in vergelijking met koelinrichtingen waarbij de onderste uiteinden van de warmtewisselaars volgens de loodrechte projectie in het
7 BE2022/5841 voornoemde projectievlak dichter dan 400 mm bij elkaar staan.
In een volgende voorkeurdragende uitvoeringsvorm van de koelinrichting volgens de uitvinding is een verhouding tussen enerzijds de afstand tussen de onderste uiteinden van de warmtewisselaars volgens de loodrechte projectie in het projectievlak en anderzijds de afstand tussen de bovenste uiteinden van de warmtewisselaars volgens de loodrechte projectie in het projectievlak minstens gelijk aan 0,25, bij voorkeur 0,30, met meer voorkeur 0,35.
Hierdoor is er ook in dit geval voldoende plaats in de ruimte tussen de warmtewisselaars aan de onderste uiteinden om de deelstromen van de koelluchtstroom te laten afbuigen in een richting naar de ronde opening, met het voornoemde effect als gevolg.
Verder betreft de uitvinding een samenstel van koelinrichtingen volgens één van de hierboven beschreven uitvoeringsvormen van de uitvinding, waarbij de koelinrichtingen tegen mekaar geplaatst zijn aan een bovenste zijde van één van hun zijkanten.
Indien één koelinrichting niet zou volstaan om een vereist koelvermogen te leveren voor een betreffende toepassing, kan hierdoor op modulaire manier een samenstel van koelinrichtingen gevormd worden die wel het vereiste koelvermogen kan leveren.
8 BE2022/5841
Voorts betreft de uitvinding een chiller voorzien van een condensor die gevormd is door — een koelinrichting volgens één van de hierboven beschreven uitvoeringsvormen van de uitvinding; of — een samenstel van koelinrichtingen volgens de uitvinding.
De uitvinding betreft eveneens een warmtepomp voorzien van een condensor die gevormd is door — een koelinrichting volgens één van de hierboven beschreven uitvoeringsvormen van de uitvinding; of — een samenstel van koelinrichtingen volgens de uitvinding.
Ten slotte betreft de uitvinding ook een Rankine-cyclus voorzien van een condensor die gevormd is door — een koelinrichting volgens één van de hierboven beschreven uitvoeringsvormen van de uitvinding; of — een samenstel van koelinrichtingen volgens de uitvinding.
Het spreekt voor zich dat een dergelijke chiller, warmtepomp of Rankine-cyclus volgens de uitvinding van dezelfde voordelen geniet als de koelinrichting of het samenstel van koelinrichtingen volgens de uitvinding.
Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, is hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, een voorkeurdragende uitvoeringsvorm beschreven
9 BE2022/5841 van een koelinrichting volgens de uitvinding, met verwijzing naar de bijgaande figuur, waarin: figuur 1 schematisch een dwarsdoorsnede van een koelinrichting volgens de uitvinding weergeeft.
Figuur 1 toont een koelinrichting 1 volgens de uitvinding voor het koelen van een fluïdum met behulp van een koelluchtstroom 2. Deze koelluchtstroom 2 is in figuur 1 aangegeven door middel van onderbroken pijlen.
Hierbij zijn twee tegenoverstaande zijkanten 3a, 3b van de koelinrichting 1 gevormd door een paar plaatvormige warmtewisselaars 4a, 4b met een warmtewisselend oppervlak tussen het fluidum en de koelluchtstroom 2.
Zoals te zien in figuur 1, zijn de plaatvormige warmtewisselaars 4a, 4b loodrecht ten opzichte van eenzelfde eerste vlak en geïnclineerd ten opzichte van elkaar opgesteld.
De plaatvormige warmtewisselaars 4a, 4b zijn voorzien van transverse kanalen (niet getoond in figuur 1) voor een doorstroming van de koelluchtstroom 2 doorheen de warmtewisselaars 4a, 4b in een ruimte 5 tussen de warmtewisselaars 4a, 4b. Hierbij stroomt er door elk van de warmtewisselaars 4a, 4b een deelstroom 2a, 2b van de koelluchtstroom 2.
Bij voorkeur zijn de plaatvormige warmtewisselaars 4a, 4b microkanaalwarmtewisselaars.
10 BE2022/5841
Een bovenkant 6 van de koelinrichting 1 wordt gevormd door een bovenplaat 7 die ten minste één ronde opening 8 voor het afvoeren van de koelluchtstroom 2 uit de ruimte 5 tussen de warmtewisselaars 4a, 4b omvat.
De bovenplaat 7 strekt zich uit tussen twee bovenste zijden van de zijkanten 3a, 3b.
Verder is een ventilator 9 extern bovenop de ronde opening 8 in de bovenplaat 7 gemonteerd voor het aanzuigen van de koelluchtstroom 2.
Met ‘extern’ wordt in deze context extern ten opzichte van de ruimte 5 tussen de warmtewisselaars 4a, 4b bedoeld.
Om een hoogte van de koelinrichting 1 zo klein mogelijk te houden is er bij voorkeur geen tussenliggende afstand tussen de ventilator 9 en de bovenplaat 7.
Het is in het kader van de uitvinding niet uitgesloten dat de ventilator 9 in de ronde opening 8 in de bovenplaat 7 gemonteerd is, op voorwaarde dat de ventilator 9 zich dan niet voorbij een tweede vlak gevormd door twee bovenste uiteinden van de warmtewisselaars 4a, 4b uitstrekt.
Een afstand tussen de twee bovenste uiteinden van de warmtewisselaars 4a, 4b volgens een loodrechte projectie in een projectievlak dat loodrecht op een rotatieas van de ventilator (9) staat, is groter dan een afstand tussen twee tegenoverstaande onderste uiteinden van de
11 BE2022/5841 warmtewisselaars 4a, 4b volgens de loodrechte projectie in het projectievlak.
De ronde opening 8 volgens de loodrechte projectie in het projectievlak strekt zich niet uit tot de twee bovenste uiteinden van de warmtewisselaars 4a, 45 volgens de loodrechte projectie in het projectievlak. Met andere woorden, een diameter van de ronde opening 8 is kleiner dan de afstand tussen de twee bovenste uiteinden van de warmtewisselaars 4a, 4b volgens de loodrechte projectie in het projectievlak.
De doorsnede in figuur 1 is genomen in een vlak waarin een doorsnede van de ronde opening 8 het grootst is.
Voorbeelden:
In een eerste voorbeeld van een koelinrichting volgens figuur 1 waarbij - de afstand tussen de bovenste uiteinden van de warmtewisselaars 1111 mm bedraagt; - de afstand tussen de onderste uiteinden van de warmtewisselaars 404 mm bedraagt; — de plaatvormige warmtewisselaars een lengte van 1176 mm tussen hun bovenste en onderste uiteinde hebben, - de plaatvormige warmtewisselaars een breedte van 2020 mm hebben; — de bovenplaat twee naast elkaar gelegen ronde openingen met een diameter van 1084 mm omvat; - een ventilator met een schroefdiameter van 1000 mm extern bovenop elke ronde opening in de bovenplaat is
12 BE2022/5841 gemonteerd, welke ventilator een naaf met een diameter van 275 mm heeft en aan een toerental van 940 toeren per minuut draait, wordt een koelluchtdebiet van 17,32 m°/s bereikt met een totale drukval van 154 Pa over de koelinrichting.
Een koelvermogen van deze koelinrichting bedraagt 191,02 kW.
Een door één van de ventilatoren verbruikt vermogen bedraagt 5,716 kW in deze koelinrichting.
Indien in deze koelinrichting de afstand tussen de onderste uiteinden van de warmtewisselaars vernauwd wordt naar 304 mm (ceteris paribus), en een verhouding tussen enerzijds de afstand tussen de onderste uiteinden van de warmtewisselaars en anderzijds de afstand tussen de bovenste uiteinden van de warmtewisselaars dus 0,274 bedraagt, daalt het verbruikte vermogen per ventilator verder tot 5,681 kW.
Met andere woorden, bij een afname van de verhouding tussen enerzijds de afstand tussen de onderste uiteinden van de warmtewisselaars volgens de loodrechte projectie in het projectievlak en anderzijds de afstand tussen de bovenste uiteinden van de warmtewisselaars volgens de loodrechte projectie in het projectievlak tot een waarde van 0,274, blijft het verbruikte vermogen per ventilator verbeteren.
Indien in deze koelinrichting de afstand tussen de onderste uiteinden van de warmtewisselaars nog verder vernauwd wordt naar 204 mm (ceteris paribus), en een verhouding tussen enerzijds de afstand tussen de onderste uiteinden van de warmtewisselaars en anderzijds de afstand tussen de bovenste
13 BE2022/5841 uiteinden van de warmtewisselaars dus 0,184 bedraagt, stijgt het verbruikte vermogen per ventilator weer tot 5,696 kW.
Met andere woorden, bij een afname van de verhouding tussen enerzijds de afstand tussen de onderste uiteinden van de warmtewisselaars volgens de loodrechte projectie in het projectievlak en anderzijds de afstand tussen de bovenste uiteinden van de warmtewisselaars volgens de loodrechte projectie in het projectievlak tot een waarde van 0,184, begint het verbruikte vermogen per ventilator weer te verslechteren.
In een tweede voorbeeld van een koelinrichting volgens de uitvinding, zoals weergegeven in figuur 1, — bedraagt de afstand tussen de bovenste uiteinden van de warmtewisselaars 1211 mm; — bedraagt de afstand tussen de onderste uiteinden van de warmtewisselaars 407 mm; — hebben de plaatvormige warmtewisselaars een lengte van 1176 mm tussen hun bovenste en onderste uiteinde, - hebben de plaatvormige warmtewisselaars een breedte van 2020 mm; - omvat de bovenplaat twee naast elkaar gelegen ronde openingen met een diameter van 1084 mm; - is een ventilator met een schroefdiameter van 1000 mm extern bovenop elke ronde opening in de bovenplaat gemonteerd, welke ventilator een naaf met een diameter van 275 mm heeft en aan een toerental van 940 toeren per minuut draait.
14 BE2022/5841
Voor de koelinrichting volgens dit tweede voorbeeld wordt een koelluchtdebiet van 17,64 m/s bereikt met een totale drukval van 148 Pa over de koelinrichting.
Een koelvermogen van de koelinrichting volgens dit tweede voorbeeld bedraagt 193,46 kW.
Een door één van de ventilatoren verbruikt vermogen bedraagt 5,633 kW in deze koelinrichting.
Indien in deze koelinrichting de afstand tussen de onderste uiteinden van de warmtewisselaars vernauwd wordt naar 307 mm (ceteris paribus), en een verhouding tussen enerzijds de afstand tussen de onderste uiteinden van de warmtewisselaars volgens de loodrechte projectie in het projectievlak en anderzijds de afstand tussen de bovenste uiteinden van de warmtewisselaars volgens de loodrechte projectie in het projectievlak dus 0,254 bedraagt, daalt het verbruikte vermogen per ventilator verder tot 5,626 kW.
Met andere woorden, bij een afname van de verhouding tussen enerzijds de afstand tussen de onderste uiteinden van de warmtewisselaars volgens de loodrechte projectie in het projectievlak en anderzijds de afstand tussen de bovenste uiteinden van de warmtewisselaars volgens de loodrechte projectie in het projectievlak tot een waarde van 0,254, blijft het verbruikte vermogen per ventilator verbeteren.
In een derde voorbeeld van een koelinrichting volgens de uitvinding, zoals weergegeven in figuur 1, — bedraagt de afstand tussen de bovenste uiteinden van de warmtewisselaars 1310 mm;
15 BE2022/5841 — bedraagt de afstand tussen de onderste uiteinden van de warmtewisselaars 410 mm; — hebben de plaatvormige warmtewisselaars een lengte van 1176 mm tussen hun bovenste en onderste uiteinde, - hebben de plaatvormige warmtewisselaars een breedte van 2020 mm; - omvat de bodemplaat twee naast elkaar gelegen ronde openingen met een diameter van 1084 mm; - is een ventilator met een schroefdiameter van 1000 mm extern bovenop elke ronde opening in de bovenplaat gemonteerd, welke ventilator een naaf met een diameter van 275 mm heeft en aan een toerental van 940 toeren per minuut draait.
Voor de koelinrichting volgens dit derde voorbeeld wordt een koelluchtdebiet van 17,80 m°%/s bereikt met een totale drukval van 143 Pa over de koelinrichting.
Een koelvermogen van de koelinrichting volgens dit derde voorbeeld bedraagt 194,80 kW.
Een door één van de ventilatoren verbruikt vermogen bedraagt 5,588 kW in deze koelinrichting.
Indien in deze koelinrichting de afstand tussen de onderste uiteinden van de warmtewisselaars vernauwd wordt naar 310 mm (ceteris paribus), en een verhouding tussen enerzijds de afstand tussen de onderste uiteinden van de warmtewisselaars en anderzijds de afstand tussen de bovenste uiteinden van de warmtewisselaars dus 0,237 bedraagt, stijgt het verbruikte vermogen per ventilator tot 5,647 kW.
16 BE2022/5841
Met andere woorden, bij een afname van de verhouding tussen enerzijds de afstand tussen de onderste uiteinden van de warmtewisselaars volgens de projectie in het projectievlak en anderzijds de afstand tussen de bovenste uiteinden van de warmtewisselaars volgens de projectie in het projectievlak tot een waarde van 0,237, begint het verbruikte vermogen per ventilator te verslechteren.
Uit de voorgaande voorbeelden voor de koelinrichtingen waarbij de afstand tussen de onderste uiteinden van de warmtewisselaars ruim 400 mm is, blijkt dat een koelluchtdebiet in de koelinrichting vergroot en een drukval over de koelinrichting verlaagt bij een toenemende afstand tussen de bovenste uiteinden van de warmtewisselaars (ceteris paribus) en bijgevolg een toenemende afstand tussen de ronde openingen en de bovenste uiteinden van de warmtewisselaars.
Bovendien neemt hierbij ook het koelvermogen van de koelinrichting toe bij een toenemende afstand tussen de ronde openingen en de bovenste uiteinden van de warmtewisselaars (ceteris paribus), terwijl het verbruikte vermogen per ventilator hierbij afneemt.
De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de uitvoeringsvormen beschreven bij wijze van voorbeeld en weergegeven in de figuur, maar een koelinrichting volgens de uitvinding kan worden gerealiseerd in allerlei varianten zonder buiten het kader van de uitvinding zoals gedefinieerd in de conclusies te treden.
Claims (10)
1.- Een koelinrichting voor het koelen van een fluïdum met behulp van een koelluchtstroom, waarbij twee tegenoverstaande zijkanten (3a, 3b) van de koelinrichting (1) een paar plaatvormige warmtewisselaars (4a, 4b) met een warmtewisselend oppervlak tussen het fluïdum en de koelluchtstroom (2) omvatten, welke plaatvormige warmtewisselaars (4a, 4b) loodrecht ten opzichte van eenzelfde eerste vlak en geïnclineerd ten opzichte van elkaar zijn opgesteld, waarbij de plaatvormige warmtewisselaars (4a, 4b) voorzien zijn van transverse kanalen voor een doorstroming van een deelstroom (2a, 2b) van de koelluchtstroom (2) doorheen de warmtewisselaars (4a, 4b) in een ruimte (5) tussen de warmtewisselaars (4a, 4b), waarbij een bovenkant (6) van de koelinrichting (1) wordt gevormd door een bovenplaat (7) die zich tussen twee bovenste zijden van de zijkanten (3a, 3b) uitstrekt en die ten minste één ronde opening (8) voor het afvoeren van de koelluchtstroom (2) uit de ruimte (5) tussen de warmtewisselaars (4a, 4b) omvat, waarbij een ventilator (9) is gemonteerd — extern bovenop de ronde opening (8) in de bovenplaat (7); of - in de ronde opening (8) in de bovenplaat, waarbij de ventilator (9) zich vanaf de bovenplaat (7) niet voorbij een tweede vlak gevormd door twee bovenste uiteinden van de warmtewisselaaars (4a, 4b) uitstrekt,
18 BE2022/5841 waarbij een afstand tussen de twee bovenste uiteinden van de warmtewisselaars (4a, 4b) volgens een loodrechte projectie in een projectievlak dat loodrecht op een rotatieas van de ventilator (9) staat, groter is dan een afstand tussen twee tegenoverstaande onderste uiteinden van de warmtewisselaars (4a, 4b) volgens de loodrechte projectie in het projectievlak, daardoor gekenmerkt dat de ronde opening (8) volgens de loodrechte projectie in het projectievlak zich niet uitstrekt tot de twee bovenste uiteinden van de warmtewisselaars (4a, 4b) volgens de loodrechte projectie in het projectievlak.
2.- De koelinrichting volgens conclusie 1, waarbij een verhouding tussen enerzijds een diameter van de ronde opening (8) en anderzijds de afstand tussen de bovenste uiteinden van de warmtewisselaars (4a, 4b) volgens de loodrechte projectie in het voornoemde projectievlak maximaal gelijk is aan 0,95, bij voorkeur maximaal gelijk is aan 0,90, met meer voorkeur maximaal gelijk is aan 0,85.
3.- De koelinrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij de ventilator (9) extern bovenop de ronde opening (8) in de bovenplaat (7) gemonteerd is en waarbij er geen tussenliggende afstand tussen de ventilator (9) en de bovenplaat (7) is.
4.- De koelinrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de afstand tussen de bovenste uiteinden van de warmtewisselaars (4a, 4b) volgens de loodrechte projectie in
19 BE2022/5841 het voornoemde projectievlak groter is dan 1100 mm, bij voorkeur groter is dan 1200 mm, met meer voorkeur groter is dan 1300 mm.
5.- De koelinrichting volgens conclusie 4, waarbij de afstand tussen de onderste uiteinden van de warmtewisselaars (4a, 4b) volgens de loodrechte projectie in het voornoemde projectievlak groter is dan 400 mm.
6.- De koelinrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij een verhouding tussen enerzijds de afstand tussen de onderste uiteinden van de warmtewisselaars (4a, 4b) volgens de loodrechte projectie in het projectievlak en anderzijds de afstand tussen de bovenste uiteinden van de warmtewisselaars (4a, 4b) volgens de loodrechte projectie in het projectievlak minstens gelijk is aan 0,25, bij voorkeur 0,30, met meer voorkeur 0,35.
7.- Een samenstel van koelinrichtingen volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de koelinrichtingen (1) tegen mekaar geplaatst zijn aan een bovenste zijde van één van hun zijkanten (3a, 3b).
8.- Een chiller voorzien van een condensor die gevormd is door — een koelinrichting (1) volgens één van de voorgaande conclusies 1 tot 6; of — een samenstel van koelinrichtingen (1) volgens conclusie 7.
20 BE2022/5841
9.- Een warmtepomp voorzien van een condensor die gevormd is door — een koelinrichting (1) volgens één van de voorgaande conclusies 1 tot 6; of — een samenstel van koelinrichtingen (1) volgens conclusie 7.
10.- Een Rankine-cyclus voorzien van een condensor die gevormd is door — een koelinrichting (1) volgens één van de voorgaande conclusies 1 tot 6; of — een samenstel van koelinrichtingen (1) volgens conclusie 7.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE20225841A BE1030971B1 (nl) | 2022-10-19 | 2022-10-19 | Koelinrichting voor het koelen van een fluïdum met behulp van een koelluchtstroom |
CN202322790523.8U CN221006035U (zh) | 2022-10-19 | 2023-10-18 | 冷却装置、冷却装置组件、制冷器、热泵和朗肯循环系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE20225841A BE1030971B1 (nl) | 2022-10-19 | 2022-10-19 | Koelinrichting voor het koelen van een fluïdum met behulp van een koelluchtstroom |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BE1030971A1 BE1030971A1 (nl) | 2024-05-16 |
BE1030971B1 true BE1030971B1 (nl) | 2024-05-21 |
Family
ID=83995517
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BE20225841A BE1030971B1 (nl) | 2022-10-19 | 2022-10-19 | Koelinrichting voor het koelen van een fluïdum met behulp van een koelluchtstroom |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN221006035U (nl) |
BE (1) | BE1030971B1 (nl) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1249717A (fr) * | 1960-03-02 | 1960-12-30 | Gea Luftkuehler Happel Gmbh | Perfectionnements apportés aux condenseurs à surface refroidis par l'? |
US20110120171A1 (en) * | 2009-11-23 | 2011-05-26 | Lg Electronics Inc. | Air cooling type chiller |
US9335098B2 (en) * | 2013-03-12 | 2016-05-10 | Copper Core Limited | V-shaped heat exchanger apparatus |
US20200318909A1 (en) * | 2017-09-27 | 2020-10-08 | Holtec International | Air-cooled condenser system |
US20210278134A1 (en) * | 2020-03-06 | 2021-09-09 | Holtec International | Induced draft air-cooled condenser system |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008202857A (ja) | 2007-02-20 | 2008-09-04 | Daikin Ind Ltd | 空冷ヒートポンプチラー |
JP2008202855A (ja) | 2007-02-20 | 2008-09-04 | Daikin Ind Ltd | 空冷ヒートポンプチラー |
-
2022
- 2022-10-19 BE BE20225841A patent/BE1030971B1/nl active IP Right Grant
-
2023
- 2023-10-18 CN CN202322790523.8U patent/CN221006035U/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1249717A (fr) * | 1960-03-02 | 1960-12-30 | Gea Luftkuehler Happel Gmbh | Perfectionnements apportés aux condenseurs à surface refroidis par l'? |
US20110120171A1 (en) * | 2009-11-23 | 2011-05-26 | Lg Electronics Inc. | Air cooling type chiller |
US9335098B2 (en) * | 2013-03-12 | 2016-05-10 | Copper Core Limited | V-shaped heat exchanger apparatus |
US20200318909A1 (en) * | 2017-09-27 | 2020-10-08 | Holtec International | Air-cooled condenser system |
US20210278134A1 (en) * | 2020-03-06 | 2021-09-09 | Holtec International | Induced draft air-cooled condenser system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN221006035U (zh) | 2024-05-24 |
BE1030971A1 (nl) | 2024-05-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2017207274A (ja) | 積層コイル区間を有する熱交換器 | |
JP3205196B2 (ja) | 熱交換ユニット及びこれを備えた冷凍機器 | |
JP6214789B2 (ja) | 積層型ヘッダ、熱交換器、及び、空気調和装置 | |
TWI826384B (zh) | 電子器件冷卻系統與採暖、通風、空調以及製冷系統 | |
US7204299B2 (en) | Cooling assembly with sucessively contracting and expanding coolant flow | |
JP2010130011A (ja) | 電子機器を冷却するための方法及び装置 | |
JP2005331233A5 (nl) | ||
US10222141B2 (en) | Stacking type header, heat exchanger and air-conditioning apparatus | |
TW200850137A (en) | Cooling system | |
BE1030971B1 (nl) | Koelinrichting voor het koelen van een fluïdum met behulp van een koelluchtstroom | |
JP2007208155A (ja) | 電子機器用の冷却システム | |
SE0500728L (sv) | Plattvärmeväxlare | |
US20160299544A1 (en) | Thermal Control System for Closed Electronic Platform | |
TWI725995B (zh) | 具有冷卻的驅動單元及總成 | |
RU2294504C2 (ru) | Теплообменная пластина, пакет пластин и пластинчатый теплообменник | |
JP2011054778A (ja) | 櫛型放熱ユニットを用いた熱交換器 | |
EP2819279A1 (en) | Cooling apparatus | |
JP5526494B2 (ja) | 冷凍装置 | |
JP2009186142A (ja) | ブレージングプレート式熱交換器 | |
US20190331427A1 (en) | A multi-fluid heat exchanger | |
JP2015218990A (ja) | 表面流下式濃縮に用いる熱交換器及びそれを使用する濃縮装置並びに表面流下式濃縮方法及びその装置 | |
KR100344801B1 (ko) | 핀 튜브형 열교환기 | |
US11255586B2 (en) | Parallel-connected condensation device | |
US20200232689A1 (en) | Condenser | |
JP2019184133A (ja) | 熱交換器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Effective date: 20240521 |