DE202021105052U1

DE202021105052U1 - Kühlvorrichtung zum Kühlen und/oder Kondensieren eines Kältemittels

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Publication number: DE202021105052U1
Application number: DE202021105052.7U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-09-20
Filing date: 2021-09-20
Publication date: 2021-11-22
Anticipated expiration: 2031-09-21

Abstract

Kühlvorrichtung zum Kühlen und/oder Kondensieren eines Kältemittels, insbesondere eines Kältemittels einer Klimaanlage, zum Aufstellen auf eine Grund- oder Gebäude-, insbesondere Dachfläche,wobei die Kühlvorrichtung drei vertikal übereinander angeordnete Module mit jeweils gleicher Grundfläche umfasst:- ein unteres, begehbares Modul, das eine parallel zu einer Mittelachse verlaufende Lauffläche (12) und beidseits der Lauffläche (12) verlaufende erste linke und rechte Wärmetauscher (13, 14) umfasst, die gegeneinander V-förmig ausgerichtet sind, so dass ein oberes Ende der linken und rechten ersten Wärmetauscher weiter voneinander beabstandet sind als ein unteres Ende der linken und rechten ersten Wärmetauscher (13, 14), wobei das untere, begehbare Modul (11) weiterhin Lufteintrittsflächen (15, 16) auf der jeweils von der zentralen Mittelachse abgewandten Seite der ersten linken und rechten Wärmetauscher (13, 14) aufweist und wobei die Lufteintrittsflächen (15, 16) durch ein erstes, linkes und ein erstes rechtes panelförmige Tubulatorengitter-Element abgedeckt sind,- ein mittleres Modul, das mindestens einen zweiten Wärmetauscher (19) umfasst, wobei der mindestens eine zweite Wärmetauscher sich in horizontaler Ausrichtung zumindest im Wesentlichen über die gesamte Grundfläche erstreckt sowie- ein oberes Modul, das ein oder mehrere Ventilatoreneinheiten (22, 23) zur Erzeugung und Aufrechterhaltung eines Luftstroms durch die sandwichartig angeordneten Module (11, 20, 21) umfasst,wobei die ersten panelförmigen Tubulatorengitter-Elemente jeweils zur Bestückung mit Hochdruckbefeuchtungsdüsen (34) ausgebildet oder mit Hochdruckbefeuchtungsdüsen (34) bestückt sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung zum Kühlen und/oder Kondensieren eines Kältemittels, insbesondere eines Kältemittels einer Klimaanlage, zum Aufstellen auf eine Grund- oder Gebäudefläche, insbesondere Dachfläche, wobei die Kühlvorrichtung drei vertikal übereinander angeordnete Module mit jeweils gleicher Grundfläche umfasst.
Kühlvorrichtungen sind hinlänglich bekannt. Es wird beispielsweise auf die EP 2 177 854 verwiesen. Auch dort ist bereits eine Kühlvorrichtung offenbart, die zum Kühlen und/oder Kondensieren eines Kältemittels einer Klimaanlage, insbesondere zur Außenmontage, ausgebildet ist, wobei auch dort ein erster Wärmetauscher sowie ein zweiter Wärmetauscher rechts und links einer Lauffläche vorgesehen sind, die von einem in Strömungsrichtung betrachtet zweiten Wärmetauscher überdeckt werden. Es ergibt sich eine im Querschnitt V-förmige Anordnung, die allerdings mit dem Nachteil behaftet ist, dass der von außen eintretende Luftstrom einerseits relativ ungerichtet und unkonditioniert eintritt und zum anderen die Kühlvorrichtung auch nicht in ausreichendem Maße vor äußeren Einflüssen geschützt ist.
Die vorliegende Erfindung stellt sich insoweit die Aufgabe, den aus dem eingangs genannten Stand der Technik bekannten Wärmetauscher noch zu verbessern und zwar dahingehend, dass die Lufteinlassseite noch kontrollierter und definierter ausgebildet wird, so dass ein störungsfreier und definierter Lufteintritt ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Konkret wird insofern eine Kühlvorrichtung zum Kühlen und/oder Kondensieren eines Kältemittels, insbesondere eines Kältemittels einer Klimaanlage, zum Aufstellen auf eine Grund- oder Gebäude-, insbesondere Dachfläche, vorgeschlagen, wobei die Kühlvorrichtung drei vertikal übereinander angeordnete Module mit jeweils gleicher Grundfläche umfasst:

- ein unteres, begehbares Modul, das eine parallel zu einer Mittelachse verlaufende Lauffläche und beidseits der Lauffläche verlaufende erste linke und rechte Wärmetauscher umfasst, die gegeneinander V-förmig ausgerichtet sind, so dass ein oberes Ende der linken und rechten ersten Wärmetauscher weiter voneinander beabstandet sind als ein unteres Ende der linken und rechten ersten Wärmetauscher, wobei das untere, begehbare Modul weiterhin Lufteintrittsflächen auf der jeweils von der zentralen Mittelachse abgewandten Seite der ersten linken und rechten Wärmetauscher aufweist und wobei die Lufteintrittsflächen durch ein erstes, linkes und ein erstes rechtes panelförmige Tubulatorengitter-Element abgedeckt sind,
- ein mittleres Modul, das mindestens einen zweiten Wärmetauscher umfasst, wobei der mindestens eine zweite Wärmetauscher sich in horizontaler Ausrichtung zumindest im Wesentlichen über die gesamte Grundfläche erstreckt sowie
- ein oberes Modul, das ein oder mehrere Ventilatoreneinheiten zur Erzeugung und Aufrechterhaltung eines Luftstroms durch die sandwichartig angeordneten Module umfasst,

Eine Kernüberlegung der vorliegenden Erfindung besteht insofern darin, dass stromaufwärts der ersten linken und rechten Wärmetauscher jeweils ein erstes linkes und ein erstes rechts panelförmiges Tubulatorengitter-Element vorgesehen wird. Das Tubulatorengitter-Element schützt insoweit den stromabwärts angeordneten ersten rechten bzw. ersten linken Wärmetauscher vor äußeren Einflüssen und konditioniert den Luftstrom dahingehend, dass ein gleichmäßiger ggf. gleichmäßig verwirbelter Luftstrom eintritt. Darüber hinaus sind die Tubulatorengitter-Elemente zur Bestückung mit Hochdruckbefeuchtungsdüsen ausgebildet bzw. mit Hochdruckbefeuchtungsdüsen bestückt, so dass eine Anordnung von Hochdruckbefeuchtungsdüsen in gewünschtem Abstand zum ersten bzw. zweiten Wärmetauscher in der jeweils gewünschten Verteilung bezogen auf die Gesamtfläche der zugeordneten Wärmetauscher leicht vorgegeben werden kann.
In einer bevorzugten Weiterbildung sind auch zwischen erstem linken und erstem rechten Wärmetauscher und dem mindestens einen zweiten Wärmetauscher vorzugsweise parallel zum ersten linken und ersten rechten Wärmetauscher zweite panelförmigen Tubulatorengitter-Elemente vorgesehen.
In einer weiterhin bevorzugten Ausgestaltung können auch diese zweiten Tubulatorengitter-Elemente zur Bestückung mit Hochdruckbefeuchtungsdüsen ausgebildet oder mit Hochdruckbefeuchtungsdüsen bestückt sein.
In einer konkret bevorzugten Ausgestaltung ist die Anordnung derart getroffen, dass die ersten linken und rechten Tubulatorengitter-Elemente das untere begehbare Modul jeweils seitlich begrenzen. Die ersten linken und rechten Tubulatorengitter-Elemente können dabei beispielsweise im Wesentlichen vertikal zu einer Grund- oder Gebäudefläche ausgerichtet sein und insofern eine seitliche, offene Wand der Kühlervorrichtung definieren. Bevorzugtermaßen sind die ersten Tubulatorengitter-Elemente derart hinsichtlich der Bemessung ihrer Öffnungen, aber auch der Stabilität der Strukturen ausgebildet, dass sie als Schutz vor Hagelschlag und/oder Vogelschlag wirksam sind.
In einer konkret bevorzugten Ausgestaltung können erste linke und rechte Tubulatorengitter-Elemente aus einer Betriebsposition in eine Reinigungsposition bzw. aus einer Reinigungsposition zurück in Betriebsposition überführt werden, wobei sie hierzu bevorzugtermaßen schwenkbar an einem Grundgerüst der Kühlvorrichtung angelenkt sind.
Durch diese Maßnahme wird eine besonders einfache Möglichkeit der Reinigung bzw. des Austauschs der von Zeit zu Zeit zu wartenden Hochdruckdüsen geschaffen.
In einer fakultativ möglichen Ausgestaltung ist auch ein Schaltschrank zum Betrieb der Kühlvorrichtung innerhalb der Kühlvorrichtung, vorzugsweise im unteren begehbaren Modul integriert angeordnet. Hierdurch wird eine besonders kompakte und insoweit auch leicht vormontierbare Kühlvorrichtung geschaffen, die am Einsatzort lediglich im Sinne eines Plug-and-Play-Konzepts aufgestellt und angeschlossen werden muss.
In einer möglichen Ausgestaltung können das untere begehbare Modul und das mittlere Modul als gemeinsames Wärmetauschermodul zusammenhängend ausgebildet sein.
Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung;
2 eine schematische stirnseitige Ansicht einer gegenüber der Ausführungsform nach 1 modifizierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung.

In 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung dargestellt. Die Kühlvorrichtung umfasst ein im Wesentlichen quaderförmiges Grundgerüst 27, das über Stützfüße 28 auf einer Grund- oder Gebäudefläche, insbesondere einer Dachfläche, aufgestellt werden kann.
Am Grundgerüst 27 sind sandwichartig übereinanderliegend drei Module angeordnet, welche gemeinsam die Kühlvorrichtung ausbilden, nämlich ein unteres begehbares Modul 11, ein mittleres Modul 20 und ein mehrere Ventilatoreneinheiten 22, 23 umfassendes oberes Modul 21.
Das untere Modul 11 ist zur Grund- oder Gebäudefläche hin durch Bodenbleche 29 abgeschlossen. An beiden stirnseitigen Enden ist die Kühlvorrichtung ebenfalls durch stirnseitige Wandelemente (nicht gezeigt) abgeschlossen, wobei eine Tür 30 zur Ermöglichung einer Begehung des unteren begehbaren Moduls 11 im Bereich des oder der stirnseitigen Wandelemente vorgesehen sein kann.
Seitliche Wände der Kühlvorrichtung werden durch erste Tubulatorengitter-Elemente definiert, wobei an der linken Seite der Kühlvorrichtung ein erstes linkes Tubulatorengitter-Element 17 und an der rechten Seite ein erstes rechtes Tubulatorengitter-Element 18 vorgesehen ist. Erstes linkes und erstes rechtes Tubulatorengitter-Element können aber auch in mehrere Einzeltubulatorengitter-Elemente unterteilt sein. Darüber hinaus ist es möglich und vorgesehen, dass die Kühlvorrichtung modular erweiterbar aufgebaut ist, so dass einzelne Module der Kühlvorrichtung zur Erzielung einer gewünschten maximalen Kühlleistung bei einer konkreten Anwendung aneinandergereiht aufgestellt werden können. In dem in 1 veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind konkret drei Module einer Kühlvorrichtung aneinandergereiht installiert.
Im unteren, begehbaren Modul sind rechts und links einer Mittelachse jeweils ein erster linker und ein erster rechter Wärmetauscher 13, 14 vorgesehen, die in zueinander V-förmiger Ausrichtung angeordnet sind, so dass ein oberes Ende der linken und rechten ersten Wärmetauscher 13, 14 voneinander weiter beabstandet sind als ein unteres Ende der linken und rechten Wärmetauscher 13, 14. Konkret können die Wärmetauscher gegenüber der Vertikalen beispielsweise um 20° bis 40°, insbesondere um etwa 30°, geneigt sein.
In einer konkreten Ausgestaltung kann parallel zur Mittelachse noch eine Lauffläche 12 im unteren Modul 11 definiert sein, wobei die Lauffläche als solches nicht physisch ausgebildet sein muss, sondern vielmehr eine Begehbarkeit mit entsprechendem Raum für eine Person zur Inspektion des unteren Moduls von innen her gewährleistet sein sollte. Das untere Modul 11 wird durch das mittlere Modul 20 überdeckt, das konkret einen oder mehrere zweite Wärmetauscher umfasst, der bzw. die sich im Wesentlichen über die gesamte Grundfläche des ersten Moduls erstrecken.
Das dritte Modul ist, wie bereits erwähnt, durch eine Mehrzahl von Ventilatoreneinheiten 22, 23 definiert. Bevorzugtermaßen können die Ventilatoreneinheiten von oben auf das Grundgerüst 27 aufgesetzt, insbesondere aufgesteckt werden. Dies ermöglicht zum einen eine einfache Montierbarkeit, zum anderen einen raschen Austausch, sollte dies zu Wartungs- oder Reparaturzwecken erforderlich sein. Parallel zum ersten linken Wärmetauscher 13 und zweiten rechten Wärmetauscher 14 sind an ihrer jeweils abstromseitigen Seite noch zweite Tubulatorengitter-Elemente vorgesehen. Sowohl die ersten Tubulatorengitter-Elemente als auch die zweiten Tubulatorengitter-Elemente sind jeweils zur Bestückung mit Hochdruckbefeuchtungsdüsen ausgebildet oder mit Hochdruckbefeuchtungsdüsen bestückt. Mindestens die ersten Tubulatorengitter-Elemente sind darüber hinaus mit derart kleinen Öffnungen bzw. derart stabil ausgebildet, dass Schäden durch Hagelschlag oder durch Vogelschlag an der Kühlvorrichtung vermieden werden. In einer möglichen Ausgestaltung finden allerdings die gleichen Tubulatorengitter-Elemente sowohl für die ersten Tubulatorengitter-Elemente als auch die zweiten Tubulatorengitter-Elemente Verwendung.
Zur Konditionierung des Luftstroms sind zur Ausbildung der Turbulatorengitter-Elemente eine Vielzahl von Einzelelementen gitterförmig aneinandergereiht und beispielsweise einstückig, durch Schweißen oder durch Kleben verbunden. Die jeweiligen Einzelelemente bewirken, dass dem Luftstrom ein drallförmiger Impuls aufgeprägt wird, was das Eindüsen des Aerosolnebels über die Hochdruckdüsen begünstigt. Dadurch, dass die Einzelelemente in einem fest vorgegebenen gitterförmigen Raster zueinander angeordnet sind, wird der einströmende Luftstrom entsprechend dem so vorgegebenen Raster konditioniert und bereichsweise mit dem erwähnten drallförmigen Impuls versehen.
Zur Reinigung der an den Tubulatorengitter-Elementen anbringbaren oder angebrachten Hochdruckdüsen können die äußeren ersten linken und rechten Tubulatorengitter-Elemente von einer Betriebsposition (in 1 links veranschaulicht) in eine Reinigungsposition (in 1 vorne rechts veranschaulicht) bzw. von einer Reinigungsposition zurück in eine Betriebsposition verbracht werden. In einer konkret möglichen Ausgestaltung sind hierzu die ersten linken und ersten rechten Tubulatorengitter-Elemente am Grundgerüst 27 der Kühlvorrichtung schwenkbar angelenkt.
Die zweiten Tubulatorengitter-Elemente bzw. die daran anbringbaren bzw. angebrachten Hochdruckdüsen sind von der bereits erwähnten Lauffläche 12 von innerhalb des unteren, begehbaren Moduls 11 zugänglich, so dass insgesamt eine vormontierbare, gut transportable Einheit geschaffen wird, die relativ rasch und problemlos aufstellbar und vor allem gut zu reinigen bzw. zu warten ist.
In 2 wird eine leicht modifizierte Ausführungsform veranschaulicht, bei der die Einströmseiten der Kühlvorrichtung noch durch Schalldämpfermodule 31, 32 überdeckt sind. Weiterhin ist es auch möglich, an der Ausströmseite ein Schalldämpfermodul 33 vorzusehen, das die Grundfläche der drei Module umfassenden Kühlvorrichtung im Wesentlichen überdeckt und somit als viertes Modul auf die Kühlvorrichtung aufgesetzt werden kann.
Bezugszeichenliste

11: unteres, begehbares Modul
12: Lauffläche
13, 14: erste linke und rechte Wärmetauscher
15, 16: Lufteintrittsflächen
17, 18: erstes linkes und rechtes Tubulatorengitter-Element
19: zweite Wärmetauscher
20: mittleres Modul
21: oberes Modul
22, 23: Ventilatoreneinheiten
24, 25: zweite Tubulatorengitter-Elemente
26: Schaltschrank
27: Grundgerüst
28: Stützfüße
29: Bodenbleche
30: Tür
31, 32: Schalldämpfermodule (Einströmseite)
33: Schalldämpfermodul (Ausströmseite)
34, 35: Hochdruckbefeuchtungsdüsen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2177854 [0002]

Claims

Kühlvorrichtung zum Kühlen und/oder Kondensieren eines Kältemittels, insbesondere eines Kältemittels einer Klimaanlage, zum Aufstellen auf eine Grund- oder Gebäude-, insbesondere Dachfläche, wobei die Kühlvorrichtung drei vertikal übereinander angeordnete Module mit jeweils gleicher Grundfläche umfasst: - ein unteres, begehbares Modul, das eine parallel zu einer Mittelachse verlaufende Lauffläche (12) und beidseits der Lauffläche (12) verlaufende erste linke und rechte Wärmetauscher (13, 14) umfasst, die gegeneinander V-förmig ausgerichtet sind, so dass ein oberes Ende der linken und rechten ersten Wärmetauscher weiter voneinander beabstandet sind als ein unteres Ende der linken und rechten ersten Wärmetauscher (13, 14), wobei das untere, begehbare Modul (11) weiterhin Lufteintrittsflächen (15, 16) auf der jeweils von der zentralen Mittelachse abgewandten Seite der ersten linken und rechten Wärmetauscher (13, 14) aufweist und wobei die Lufteintrittsflächen (15, 16) durch ein erstes, linkes und ein erstes rechtes panelförmige Tubulatorengitter-Element abgedeckt sind, - ein mittleres Modul, das mindestens einen zweiten Wärmetauscher (19) umfasst, wobei der mindestens eine zweite Wärmetauscher sich in horizontaler Ausrichtung zumindest im Wesentlichen über die gesamte Grundfläche erstreckt sowie - ein oberes Modul, das ein oder mehrere Ventilatoreneinheiten (22, 23) zur Erzeugung und Aufrechterhaltung eines Luftstroms durch die sandwichartig angeordneten Module (11, 20, 21) umfasst, wobei die ersten panelförmigen Tubulatorengitter-Elemente jeweils zur Bestückung mit Hochdruckbefeuchtungsdüsen (34) ausgebildet oder mit Hochdruckbefeuchtungsdüsen (34) bestückt sind.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen erstem linken und erstem rechten Wärmetauscher (13, 14) und dem mindestens einen zweiten Wärmetauscher (19), vorzugsweise jeweils parallel zum ersten linken und ersten rechten Wärmetauscher (13, 14) zweite panelförmige Tubulatorengitter-Elemente (24, 25) vorgesehen sind.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten panelförmigen Tubulatorengitter-Elemente ebenfalls zur Bestückung mit Hochdruckbefeuchtungsdüsen (35) ausgebildet oder mit Hochdruckbefeuchtungsdüsen bestückst sind.
Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten linken und rechten Tubulatorengitter-Elemente (17, 18) das untere, begehbare Modul (11) jeweils seitlich begrenzen.
Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste linke und rechte Tubulatorengitter-Element (17, 18) jeweils aus seiner Betriebsposition in eine Reinigungsstellung schwenkbar ausgebildet ist.
Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schaltschrank (26) zum Betrieb der Kühlvorrichtung innerhalb der Kühlvorrichtung, vorzugsweise im unteren, begehbaren Modul integriert angeordnet ist.
Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das untere, begehbare Modul (11) und das mittlere Modul (20) als gemeinsames Wärmetauschermodul zusammenhängend ausgebildet sind.
Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten panelförmigen Tubulatorengitter-Elemente gleichzeitig als Schutz der Kühlvorrichtung vor Hagel- und/oder Vogelschlag ausgebildet sind.