DE102009053527A1 - Klimaanlage - Google Patents

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Abstract

Die Klimaanlage zur Anordnung in einem Raum (1), der einen Boden (4) mit Öffnungen (8) und einen darunterliegenden Hohlraum (5) aufweist sowie mindestens einen oberhalb des Bodens (4) angeordneten Wärmetauscher (14) und einer Ventilatoreinrichtung (23), hat einen großflächigen gehäuselosen Wärmetauscher (14), der mindestens einen Teilbereich einer Begrenzungswand des Raumes (1) bildet. Der Wärmetauscher (10) überdeckt mindestens die Hälfte und vorzugsweise die gesamte Fläche einer Wand (2) des Raumes (1). Die Strömungsrichtung ist so ausgelegt, dass die gekühlte Luft vom Wärmetauscher (10) unmittelbar in den zu kühlenden Raum gelangt, während die erwärmte Luft über die Öffnungen (8) des Bodens in den darunterliegenden Hohlraum (5) strömt und von dort über die Ventilatoreinrichtung im Kreislauf zurück zur Primärseite des Wärmetauschers (10) geleitet wird.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Klimaanlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Eine solche Klimaanlage ist aus der DE 100 48 877 C2 bekannt. Dort ist ein Klimagerät zur Anordnung in einem Raum beschrieben, der einen Boden und einen darunterliegenden Hohlraum aufweist. Das Klimagerät erstreckt sich mit einem Gehäuse durch den Boden hindurch und enthält oberhalb des Bodens eine Kühleinrichtung in Form eines Wärmetauschers zum Abkühlen erwärmter Raumluft und eine unterhalb des Bodens angeordnete Ventilatoreinrichtung zum Abführen der abgekühlten Luft. Die Ventilatoreinrichtung enthält ein Ventilatorrad, daß so angeordnet ist, daß die abgekühlte Luft radial zur Ventilatorachse und im wesentlichen parallel zum Boden aus der Ventilatoreinrichtung austritt.
  • Durch die Zunahme elektrischer und elektronischer Geräte, insbesondere Computer, fallen in Büros, Serverräumen und Rechenzentren erhebliche Energiemengen an Abwärme an, die durch leistungsfähige Kühl- bzw. Klimaanlagen abgeführt werden muß, um die Computer vor Überhitzung zu schützen. Die verwendeten Klimaanlagen sollen eine möglichst hohe Kühlleistungsdichte, d. h. eine hohe Kühlleistung, bei möglichst kleiner Standfläche haben. Hierfür werden Wärmetauscher eingesetzt, die mit relativ hohen Vorlauftemperaturen arbeiten können, wobei Vorlauf-/Rücklauftemperaturverhältnisse von 10/15°C oder 16/22°C angestrebt werden.
  • Die EP 0 741 269 A2 verwendet zur Kühlung eines Raumes mit einem unterhalb des Bodens angeordneten Hohlraum ein Klimagerät mit Wärmetauscher und Ventilator, das oberhalb des Bodens angeordnet ist. Alle Geräte, also die zu kühlenden Geräte und das Klimagerät, haben dort eine Strömungsverbindung zu dem Hohlraum unterhalb des Bodens. Das Klimagerät mit Wärmetauscher und Ventilator ist innerhalb des zu kühlenden Raumes angeordnet, wobei ein Kälteerzeuger außerhalb des zu kühlenden Raumes angeordnet sein kann. Gleichwohl nimmt der in dem zu kühlenden Raum angeordnete Teil des Klimagerätes eine beträchtliche Stellfläche in Anspruch, die nicht für Geräte, wie z. B. Computer, nutzbar ist.
  • Ähnliche Einrichtungen mit Wärmetauscher und Ventilator sind auch aus der DE 10 2007 007 928 A1 , DE 20 2007 002 361 U1 und DE 20 2008 010 063 U1 bekannt.
  • Unter Klimagerät wird hier eine Einrichtung verstanden, bei der alle oder zumindest die meisten Komponenten in einem Gehäuse untergebracht sind, während der Begriff Klimaanlage eine Einrichtung definiert, deren Komponenten beliebig entfernt voneinander liegen und daher nicht in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind. Der Begriff ”Ventilatoreinrichtung” kann auch mehrere einzelne Ventilatoren umfassen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die Klimaanlage der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß eine hohe Kühlleistung bei geringem Bedarf an Stellfläche in dem zu kühlenden Raum erreicht wird. Weiter soll die Klimaanlage flexibel an unterschiedliche Räume anpaßbar sein.
  • Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Die Grundidee der Erfindung besteht darin, den Wärmetauscher gehäuselos auszugestalten und ihn so großflächig auszubilden, daß er einen wesentlichen Anteil der Fläche einer Raumbegrenzung bildet. Der Wärmetauscher und die Ventilatoreinrichtung sind dabei voneinander getrennt und können unabhängig voneinander plaziert werden, so daß eine große Flexibilität hinsichtlich der Anordnung der Komponenten der Klimaanlage bezüglich des Raumes gegeben ist. Der Wärmetauscher wird parallel in einem Abstand zu mindestens einer Wand des Raumes aufgestellt. Damit ergibt sich zwischen der entsprechenden Wand des Raumes und dem Wärmetauscher ein Hohlraum, der mit dem unterhalb des Bodens angeordneten Hohlraum in Strömungsverbindung steht. Die Anordnung von Wärmetauscher und Ventilatoreinrichtung sowie die Drehrichtung der Ventilatoreinrichtung sind so ausgestaltet, daß die gekühlte Luft unmittelbar vom Wärmetauscher in den zu kühlenden Raum gelangt und nach Durchströmen von zu kühlenden Geräten über die Öffnungen im Boden in den unter dem Boden liegenden Hohlraum gelangt und von dort über die Ventilatoreinrichtung wieder zur Eingangsseite des Wärmetauschers befördert wird, womit ein Luftkreislauf geschlossen ist.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind zu kühlende Gegenstände in parallelen Reihen angeordnet. Zwischen parallelen Reihen oder zwischen einer Reihe und einer Raumwand ist somit jeweils ein Gang vorhanden. Einzelne dieser Gänge sind gegenüber dem oberhalb des Bodens befindlichen Raum abgedichtet, was durch die zu kühlenden Gegenstände, wie z. B. Schaltschränke, stirnseitige Wände und/oder Türen und eine Deckwand erfolgt. Kühlluft kann in einem solchen Gang, der als ”Warmgang” bezeichnet wird, nur durch die zu kühlenden Gegenstände hindurch gelangen. Diese Warmgänge haben an ihrem Boden Öffnungen, die im Regelfall durch ein Gitter abgedeckt sind, die mit dem unterhalb des Bodens befindlichen Hohlraum in Strömungsverbindung stehen. Die übrigen Gänge werden als ”Kaltgang” bezeichnet, da vom Wärmetauscher abfließende Kühlluft unmittelbar in diese Gänge gelangt.
  • Zur Erzwingung einer Luftzirkulation sieht die Erfindung zwei Varianten für die Anordnung von Ventilatoren vor. Bei der ersten Variante sind unterhalb der Öffnungen im Boden des Warmganges bzw. der Warmgänge Ventilatoren angeordnet, die warme Luft aus dem Warmgang absaugen und mit Überdruck in den Hohlraum unterhalb des Bodens leiten, von wo sie zur Eingangsseite der Wärmetauscher gefördert wird und von der Ausgangsseite der Wärmetauscher wieder in den Raum bzw. die Kaltgänge gelangt. Bei der zweiten Variante sind Ventilatoren in dem zwischen einer Raumwand und der Eingangsseite der Wärmetauscher befindlichen zweiten Hohlraum oberhalb des Bodens angeordnet und werden so betrieben, daß sie Luft aus dem unterhalb des Bodens liegenden Hohlraum saugen und mit Überdruck zur Eingangsseite der Wärmetauscher leiten. Im Hohlraum unterhalb des Bodens herrscht somit ein Unterdruck, der Warmluft über die Öffnungen im Boden der Warmgänge absaugt.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung entspricht die Fläche des Wärmetauschers im wesentlichen der Fläche der benachbarten Wand des Raumes, so daß der Wärmetauscher praktisch eine vollständige Raumbegrenzung bildet, mit Ausnahme einer ggf. vorhandenen Zugangstür. Durch diese großflächige Ausgestaltung des Wärmetauschers wird eine hohe Kühlleistung erreicht. Auch entstehen durch den großflächigen Wärmetauscher wesentlich reduzierte Druckverluste hinsichtlich der Luftströmung durch den Wärmetauscher. Man kann daher kleinere Lüfter mit geringerem Energieverbrauch verwenden, was auch die Geräuschentwicklung reduziert. Andererseits kann man mit herkömmlich groß dimensionierten Lüftern eine höhere Kühlleistung erreichen.
  • Der gehäuselose Wärmetauscher kann auch ”über Eck” angeordnet werden, d. h. parallel zu zwei oder mehr Wänden des Raumes angeordnet sein. Auch kann der Wärmetauscher mit entsprechender Raumteilerwand als ”Insellösung” im Raum angeordnet sein.
  • Je nach zu erbringender Kühlleistung kann der Wärmetauscher auch nur einen Teil einer Wand des Raumes abdecken.
  • Auch ist es möglich, an mehreren Wänden des zu kühlenden Raumes Wärmetauscher anzubringen, beispielsweise auch an einander gegenüberliegenden Wänden des Raumes.
  • Generell ist es auch möglich, bei den beiden geschilderten Varianten die Strömungsrichtung der Luftströmung umzukehren, womit die bei den bisher geschilderten Varianten als Warmgang bezeichneten Gänge dann Kaltgänge werden, die durch ihre Öffnungen im Boden aus dem unterhalb des Bodens liegenden Hohlraum mit Kühlluft gespeist werden.
  • Nur der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß die zu kühlenden Gegenstände selbstverständlich eine Strömungsverbindung zwischen Warmgang und Kaltgang haben müssen. Schaltschränke beispielsweise haben zu diesem Zweck entsprechende Lüftungsöffnungen bzw. -gitter.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt:
  • 1 eine perspektivische Ansicht eines Raumes mit einer Klimaanlage nach der Erfindung;
  • 2 eine Draufsicht eines Raumes mit einer Klimaanlage nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 3 eine Seitenansicht des Raumes der 2;
  • 4 eine Draufsicht auf einen Raum mit einer Klimaanlage nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 5 eine Seitenansicht des Raumes der 4;
  • 6 eine perspektivische Ansicht eines Raumes mit über Eck angeordneten Wärmetauschern;
  • 7 eine perspektivische Ansicht eines Raumes mit einem Wärmetauscher, der nur einen Teil einer Begrenzungswand des Raumes abdeckt;
  • 8 eine perspektivische Ansicht einer Klimaanlage nach der Erfindung mit mittig im Raum aufgestellten Wärmetauschern.
  • 1 zeigt in schematischer perspektivischer geschnittener Ansicht einen zu klimatisierenden Raum 1, von dem eine erste Seitenwand 2 und eine zweite Seitenwand 3 zu sehen sind. Der Raum hat einen Boden 4, unterhalb dessen sich ein erster Hohlraum 5 befindet. Der Boden 4 ist über mehrere Trägerelemente 6 gegenüber einer unteren Raumwand 7 abgestützt. In dem Raum 1 befinden sich zu kühlende Gegenstände 9, die beispielsweise Computer oder Schaltschränke sind, die Wärme entwickeln, welche abzuführen ist.
  • Die Gegenstände 9 sind jeweils in einer Reihe nebeneinander aufgestellt, wobei hier zwei Reihen 9a und 9b gezeigt sind, zwischen denen ein Gang 10 ist, der, wie nachfolgend verständlich wird, als ”Warmgang” bezeichnet wird. Dieser Warmgang 10 ist zum Raum 1 hin abgedichtet und zwar durch Stirnwände 11 und 12 und eine Deckenwand 13. In einer oder beiden Stirnwänden 11 und 12 kann eine nicht dargestellte Tür angebracht sein, damit man den Warmgang 10 betreten kann. Im Boden 4 sind im Bereich des Warmganges 10 mehrere Öffnungen 8, die in den 2 und 3 zu sehen sind.
  • Parallel zur ersten Seitenwand 2 ist ein Wärmetauscher 14 in einem Abstand zur ersten Seitenwand 2 angeordnet, so daß sich zwischen der ersten Seitenwand 2 und der dem Raum 1 abgewandten Rückseite des Wärmetauschers 14 ein zweiter Hohlraum 15 bildet. An der zu dem zweiten Hohlraum 15 weisenden Seite des Wärmetauschers 14 ist vollflächig ein Luftfilter 16 angebracht.
  • Der Wärmetauscher 14 ist über Rohrleitungen 17 mit einer Kühleinrichtung 18 verbunden, die sich außerhalb des Raumes 1 befindet. Über diese Rohrleitungen 17 wird ein Kühlmedium, wie z. B. Wasser, zu dem Wärmetauscher 14 geleitet und von diesem abgeführt. Über ein Regelventil 21 und/oder eine drehzahlgeregelte Pumpe 30 (25) kann der Durchfluß des Kühlmediums durch den Wärmetauscher 14 geregelt werden, was unter Steuerung eines nicht dargestellten, im Raum 1 befindlichen Thermostat und einer in der Kühleinrichtung angeordneten Steuereinrichtung 19 erfolgen kann.
  • Die zu kühlenden Gegenstände 9 haben auf ihren beiden Seiten, d. h. ihrer zum Raum 1 weisenden Seite sowie der zum Warmgang 10 weisenden Seite, Lüftungsöffnungen 20. Durch Ventilatoren, die in den 25 dargestellt sind, wird eine Luftströmung erzwungen, die in 1 durch Pfeile dargestellt ist. Vom Wärmetauscher 14 abströmende Kaltluft gelangt in den Raum 1 und strömt durch die Lüftungsöffnungen 20 in die zu kühlenden Gegenstände 9 und von dort in den Warmgang 10, wo sie als erwärmte Luft aus den zu kühlenden Gegenständen 9 austritt. Vom Warmgang 10 gelangt die warme Luft über die im Boden des Warmganges 10 befindlichen Öffnungen 8 in den unter dem Boden 4 liegenden ersten Hohlraum 5, strömt von dort in den zweiten Hohlraum 15 und gelangt so zur Eingangsseite des Wärmetauschers 14. Im Wärmetauscher 14 wird sie wieder abgekühlt und in den Raum 1 zurückgefördert, womit ein Kühlluftkreislauf geschlossen ist. Durch den an der Eingangsseite des Wärmetauschers 14 angeordneten Luftfilter 16 werden auch Staub- oder Schmutzpartikel zurückgehalten.
  • Im Ausführungsbeispiel der 1 deckt der Wärmetauscher 14 im wesentlichen die gesamte erste Seitenwand ab und bildet damit eine Begrenzungswand des nutzbaren Raumes 1. Aufgrund seiner großen Fläche erbringt er eine große Kühlleistung und kann damit mit einer geringen Temperaturdifferenz zwischen Vorlauf- und Rücklauftemperatur des Kühlmediums betrieben werden.
  • Die 2 und 3 zeigen in Draufsicht und Seitenansicht einen Raum 1 mit Klimaanlage nach der Erfindung.
  • Im Raum 1 sind vier Reihen 9a, 9b und 9c von zu kühlenden Gegenständen aufgestellt, wobei diese Reihen durch Stirnwände 11 und 12 und die Deckwand 13 abgedichtet sind, wobei eine der Stirnwände 11 eine Zugangstür 22 aufweist. Somit wird zwischen den beiden Reihen 9a und 9b ein erster Warmgang 10 gebildet, wobei im Bereich des Bodens 4 des Warmganges eine Vielzahl von Öffnungen 8 vorhanden ist, die durch ein Gitter abgedeckt sind und eine Strömungsverbindung zu dem ersten Hohlraum 5 ermöglichen.
  • Zwei weitere Reihen 9c von zu kühlenden Gegenständen verlaufen parallel zu einer Seitenwand 3 des Raumes 1, wobei auch diese Reihen 9c durch Stirnwände 11c und 12c und eine Deckwand hermetisch abgeschlossen sind, so daß sich auch hier ein Warmgang 10c bildet, der durch eine Tür 22c zugänglich ist. Auch in diesem Warmgang 10c sind im Boden mehrere Öffnungen 8 mit Gitter vorgesehen, so daß auch dieser Warmgang 10c mit dem ersten Hohlraum 5 in Strömungsverbindung steht.
  • In diesem Ausführungsbeispiel sind parallel zu beiden Stirnwänden 2 des Raumes 1 Wärmetauscher 14 mit Luftfilter 16 angeordnet, so daß dort jeweils ein zweiter Hohlraum 15 vorhanden ist. Jeder der zweiten Hohlräume 15 steht mit dem ersten Hohlraum 5 in Strömungsverbindung, wobei im zweiten Hohlraum 15 jeweils mindestens ein, vorzugsweise jedoch mehrere Ventilatoren 23 angeordnet sind, die so betrieben werden, daß sie Luft aus dem ersten Hohlraum 5 absaugen und in den zweiten Hohlraum 15 leiten. Im zweiten Hohlraum 15 herrscht somit ein höherer Luftdruck als im ersten Hohlraum 5. Die Luft im zweiten Hohlraum 15 wird durch diesen Überdruck durch den Luftfilter 16 und den Wärmetauscher 14 hindurch gedrückt und gelangt in den Raum 1 und speziell dort in die als Kaltgang 24 bezeichneten Bereiche. Von dort strömt sie durch die Lüftungsöffnungen 20 in die zu kühlenden Geräte 9 und tritt aus diesen in die Warmgänge 10 und 10c ein, wo sie als erwärmte Luft durch die Öffnungen 8 in den ersten Hohlraum 5 abgesaugt wird und zurück zu dem zweiten Hohlraum 15 gelangt. Damit ist ein Kühlkreislauf der Luft geschlossen. Die Strömungsrichtung der Luft ist in den 2 und 3 durch Pfeile angedeutet. Der Raum 1, die zweiten Hohlräume 15 und die Warmgänge 10 und 10c können jeweils durch Türen 22 bzw. 22c betreten werden.
  • Die Ventilatoren 23 sind so angeordnet, daß Überdruck aus dem Hohlraum 15 nur durch den Luftfilter 16 und den Wärmetauscher 14 strömen kann, nicht jedoch unmittelbar von den Ventilatoren 23 in den ersten Hohlraum 5.
  • In diesem Ausführungsbeispiel sind beide Wärmetauscher 14 über die Rohrleitungen 17 mit einer Kühleinrichtung 18 verbunden, die im Primärkreislauf der Wärmetauscher ein gekühltes Medium, wie z. B. Wasser, zur Verfügung stellt. Die Kühleinrichtung 18 kann von beliebiger Bauart sein. Es kann jegliche bekannte Art von Kühleinrichtung verwendet werden, die im Primärkreislauf der Wärmetauscher ein Kühlmedium zur Verfügung stellt.
  • Das Ausführungsbeispiel der 4 und 5 unterscheidet sich von dem der 2 und 3 durch die Anordnung der Ventilatoren 23, die hier jeweils unterhalb der Öffnungen 8 der Warmgänge 10 und 10C angeordnet sind, wobei unter jeder der Öffnungen 8 ein Ventilator 23 vorhanden ist, der Warmluft aus den Warmgängen 10 und 10c unmittelbar absaugt und in den ersten Hohlraum 5 fördert, von wo sie in den zweiten Hohlraum 15 gelangt. Auch diese Öffnungen sind durch Gitter abgedeckt.
  • Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, daß in beiden Ausführungsbeispielen die Strömungsrichtung der Luft auch umgekehrt werden kann, wodurch sich dann die Funktion von Warmgang und Kaltgang umkehrt sowie auch Eingangs- und Ausgangsseite der Wärmetauscher gegenüber den beschriebenen Ausführungsbeispielen vertauscht ist. Die Gänge 10 und 10c würden dann von unten her mit Kaltluft gefüllt.
  • Bei den Ventilatoren handelt es sich vorzugsweise um gehäuselose Radialventilatoren, die eine radial zu ihrer Drehachse gerichtete Luftströmung erzeugen. Ihre Drehzahl kann von der Steuerung 19 geregelt werden, was durch einen Thermostaten temperaturabhängig oder einen Drucksensor abhängig vom Luftdruck im Raum 1 oder den Hohlräumen 5 und/oder 15 erfolgen kann.
  • In den Ausführungsbeispielen der 1 bis 5 decken die Wärmetauscher 14 im wesentlichen die gesamte Seitenwand 2 des Raumes ab und bilden damit eine Begrenzungswand des nutzbaren Raumes 1, abgesehen von der vergleichsweise geringen Fläche, die durch die Türen 24 beansprucht wird. Aufgrund der großen Fläche erbringen die Wärmetauscher eine große Kühlleistung und können damit mit einer geringen Temperaturdifferenz zwischen Vorlauf- und Rücklauftemperatur des Kühlmediums betrieben werden.
  • Die gehäuselosen Wärmetauscher 14 sind hinsichtlich ihrer Anordnung und Lage unabhängig von den Ventilatoren 23, so daß sich je nach baulichen Gegebenheiten des Raumes 1 eine hohe Flexibilität ergibt. Wärmetauscher und Ventilatoren können damit hinsichtlich ihrer Größe und Menge jederzeit den Bedürfnissen angepaßt oder auch später nachgerüstet werden.
  • Wie in 4 und 5 angedeutet, kann der erste Hohlraum 5 auch durch eine Leit- oder Trennwand 25 unterteilt sein, damit für linken und rechten Raumbereich getrennte Strömungswege der Luft gebildet werden.
  • 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Wärmetauscher 14 ”über Eck” angeordnet ist, d. h. mit eifern Element 14 parallel zur ersten Seitenwand 2 und mit einem anderen Element 14a parallel zur zweiten Seitenwand 3. Das Element 14a ist dabei nur im oberen Bereich angeordnet, während im unteren Bereich eine abdichtende Platte 26 vorhanden ist. Aus Gründen der vereinfachten Darstellung sind die zu kühlenden Gegenstände in den 6 bis 8 nicht dargestellt.
  • Im Ausführungsbeispiel der 7 ist die vom Wärmetauscher 14 abgedeckte Fläche kleiner als die Fläche der ersten Seitenwand 2, wobei der Wärmetauscher 14 dann in eine abdichtende Platte 27 eingesetzt ist, die ihrerseits parallel und im Abstand zur ersten Seitenwand 2 liegt und damit zusammen mit dem Wärmetauscher 14 und der Seitenwand 2 den zweiten Hohlraum 15 bildet. Auch hier sind der Wärmetauscher 14 und die Ventilatoren 23 unabhängig voneinander, und der Wärmetauscher 14 ist gehäuselos. Generell ist aber festzuhalten, daß die hier von dem Wärmetauscher 14 abgedeckte Fläche mindestens 50% der Fläche der Seitenwand 2 beträgt.
  • 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem zwei Wärmetauscher 14 und 14a zusammen mit einer Trennwand 28 als Raumteiler verwendet werden. Hierbei werden zwei parallele durch die Trennwand 28 getrennte zweite Hohlräume 15 und 15a gebildet, die jeweils mit dem ersten Hohlraum 5 in Strömungsverbindung stehen. Auch bei dieser Variante können die Wärmetauscher 14 und 14a sowohl die gesamte Fläche einer der Seitenwände, wie z. B. der Seitenwand 2, abdecken oder sie können auch entsprechend der Variante der 7 nur einen Teil der entsprechenden Wand abdecken. Selbstverständlich können auch hier in dem Hohlraum 5 Trennwände entsprechend der Trennwand 25 angeordnet sein, wobei Ventilatoren gemäß den beiden Varianten der 2 und 3 oder 4 und 5 angeordnet sein können.
  • Zusammengefaßt schafft die Erfindung also eine hochwirksame und flexibel den baulichen Gegebenheiten eines Raumes anpaßbare Klimaanlage mit einfachem Aufbau. Aufgrund der großen wirksamen Fläche der Wärmetauscher kann mit geringen Temperaturdifferenzen zwischen Vorlauf- und Rücklauftemperatur des Kühlmediums für die Wärmetauscher gearbeitet werden. Auch können Ventilatoren mit niedrigem Energiebedarf eingesetzt werden und die Strömungsgeschwindigkeit der im Raum bewegten Luft kann gering gehalten werden, so daß diese Klimaanlage auch in Räumen eingesetzt werden kann, in denen Personen arbeiten, ohne daß diese durch ”Zugluft” beeinträchtigt werden.
  • Als Kühleinrichtung 18 (1) kommen alle bekannten Kühleinrichtungen in Frage, wie z. B. ein Wärmetauscher, der im Freien aufgestellt ist und die dortige Umgebungsluft zur Kühlung des aus dem Wärmetauscher 14 des Raumes 1 kommende Medium wie Wasser oder sonstige Kühlflüssigkeit abkühlt. Eine Möglichkeit besteht darin, einen entsprechenden Wärmetauscher in einen Brunnen, einen Fluß oder ein sonstiges Gewässer zu setzen. Denkbar ist auch ein Wärmetauscher, der mit einer Flüssigkeit, wie Wasser besprüht wird und durch Verdunstungskälte Wärme abführt. Je nach Umweltbedingungen können auch Kompressor-Kühlaggregate oder Kühlaggregate mit Peltierelementen verwendet werden.
  • Abschließend sei darauf hingewiesen, daß die in den einzelnen Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmale auch miteinander kombiniert werden können. Nur als Beispiel sei erwähnt, daß die in 8 gezeigte ”Insellösung” auch mit der in 6 gezeigten Ecklösung kombiniert werden kann oder die in 5 beschriebene Lösung mit der Trennwand 25 auch bei den übrigen Ausführungsbeispielen angewandt werden kann.
  • Aufgrund der großflächigen Wärmetauscher kann bei guter Kühlleistung die Temperatur des Kühlmediums (wie z. B. Wasser) höher liegen und beispielsweise 20/25°C bis 30/35°C betragen (die Angaben beziehen sich auf Vorlauf-/Rücklauftemperatur). Damit kann die Anlage auch wirtschaftlicher betrieben werden. Die Regelung der Kühlwassermenge erfolgt über ein 3-Wegeventil oder eine drehzahlgeregelte Pumpe. Die Regelung der Umluft menge erfolgt durch die Drehzahl der Ventilatoren über Thermostate oder Drucksensoren.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10048877 C2 [0002]
    • EP 0741269 A2 [0004]
    • DE 102007007928 A1 [0005]
    • DE 202007002361 U1 [0005]
    • DE 202008010063 U1 [0005]

Claims (11)

  1. Klimaanlage zur Anordnung in einem Raum, der einen Boden (4) mit Öffnungen (8) und einen darunterliegenden ersten Hohlraum (5) aufweist, mit einem oberhalb des Bodens (4) angeordneten Wärmetauscher (14) und einer Ventilatoreinrichtung (23), die zu kühlende Luft durch den Wärmetauscher (14) treibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (14) gehäuselos ist, daß der Wärmetauscher (14) mindestens einen Teilbereich einer Begrenzungswand des Raumes (1) bildet und daß die Ventilatoreinrichtung (23) so angeordnet und eingerichtet ist, daß vom Wärmetauscher (14) abfließende Kühlluft unmittelbar in den Raum (1) gelangt.
  2. Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu kühlende Gegenstände (9) in parallelen Reihen (9a, 9b, 9c) angeordnet sind, daß zwei parallele Reihen (9a, 9b) oder eine Reihe (9c) und eine Seitenwand (3) jeweils gegenüber dem Rest des Raumes (1) einen durch Stirnwände (11, 12) und eine Deckwand (13) abgeschlossenen Gang (10, 10a) bilden, in dessen Boden Öffnungen (8) vorhanden sind, die eine Strömungsverbindung des Ganges (10, 10c) mit dem ersten Hohlraum (5) einrichten.
  3. Klimaanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (14) unter Bildung eines zweiten Hohlraumes (15) parallel zu einer Wand (2) des Raumes (1) angeordnet ist, daß der zweite Hohlraum (15) mit dem unterhalb des Bodens (4) angeordneten ersten Hohlraum (5) in Strömungsverbindung steht und daß die Ventilatoreinrichtung (23) in dem unterhalb des Bodens (4) angeordneten ersten Hohlraum (5) angeordnet ist.
  4. Klimaanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilatoreinrichtung (23) im zweiten Hohlraum (15) angeordnet ist.
  5. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (14) und die Ventilatoreinrichtung (23) als separate Bauteile unabhängig voneinander plazierbar sind.
  6. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (14) mindestens die Hälfte der Fläche der benachbarten Wand (2) des Raumes (1) abdeckt.
  7. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Wärmetauscher (14) gegenüberliegend zu zwei aneinander angrenzenden Wänden (2, 3) des Raumes (1) unter Bildung von zwei zweiten Hohlräumen (15) angeordnet sind.
  8. Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (14, 14a) als Raumteiler im Raum (1) angeordnet ist.
  9. Klimaanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Wärmetauscher (14, 14a) und eine zwischen diesen angeordnete Trennwand (25) unter Bildung von zwei Hohlräumen (15, 15a) im Raum (1) angeordnet sind, wobei beide zweiten Hohlräume (14, 14a) mit dem unterhalb des Bodens (4) angeordneten ersten Hohlraum (5) in Strömungsverbindung stehen.
  10. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Wärmetauscher (14, 14a) senkrecht im Raum (1) angeordnet sind.
  11. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der unterhalb des Bodens (4) angeordnete erste Hohlraum (5) durch mindestens eine Trennwand (35) in mindestens zwei Teilhohlräume unterteilt ist, daß der zwischen der Wand (2) des Raumes (1) und dem Wärmetauscher (14) angeordnete Hohlraum (15) ebenfalls durch eine Trennwand (88) in mindestens zwei Teilhohlräume unterteilt ist und daß die jeweiligen Teilhohlräume unterhalb des Bodens (4) mit den genannten Teilhohlräumen zwischen der Wand (2) und dem Wärmetauscher (10) jeweils miteinander in Strömungsverbindung stehen.
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