DE2914234A1

DE2914234A1 - Kuehlvorrichtung fuer klimaanlagen

Info

Publication number: DE2914234A1
Application number: DE19792914234
Authority: DE
Inventors: Siegfried Kuebler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-04-09
Filing date: 1979-04-09
Publication date: 1980-10-23

Description

29U234

DlPL-ING. GHRHARD F. HIEESCH

PATENTANWALT

PROFESSIONAL REPRESENTATIVE BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE MANDATAIRE AGREE PRES LOFFICE EUROPEEN DES BREVETS

D-7700 SINGEN 1

Siegfried Kuebler Erzbergerstr. 5a

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Telegr./Cables:

Mozartstr. 17 Bodenseepatent

============== Telex 793850

Telefon (07731) 61135

7770 Überlingen

Mein Zeichen Myref./Maref.:

i/ke

Datum/Data

Kühlvorrichtung für Klimaanlagen

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für Klimaanlagen, insbesondere für Verdunstungskühler oder Verdunstungsverflüssiger mit an einem Gehäuse angeordnetem Lüfter sowie in dem von diesem erzeugten Luftstrom vorgesehenen Rohrschlangensystem, welches von einer Sprüheinrichtung für Wasser überspannt ist.

Die üblichen Verdunstungsverflüsiger weisen ein Rohrschlangensystem aus vollwandigen und feuerverzinkten Stahlrohren auf, welches längsweise geneigt ausgeführt und mit einem Spezialflussigkeitssammelstuck ausgerüstet ist, um einen ungehinderten Abfluß des Kondensats zu gewährleisten. Der geringste Abstand zwischen den Rohren beträgt etwa 30 mm. Die Anschlußstutzen für ein durch das Rohrschlangensystem von oben nach unten geführtes Kältemittel ragen aus dem Gehäuse heraus.

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Das Versprühen des Wassers erfolgt durch selbstsäubernde Hohlkegelsprühdüsen aus schmutzabweisendem Werkstoff. Diese Sprühdüsen erzielen bei einem Vordruck von nur O,4 atü eine feine Wasserversprühung und sorgen durch ihre Anordnung für eine gleichmäßige Wasserverteilung. Beim Verdunstungskühler mit geschlossenem Kreislauf strömt das zu kühlende Wasser (Primärkreislauf) oben über einen Rohrverteiler in das Rohrschlangensystem ein und verläßt es unten über eine Sammelwanne. Das Wasser steht dann zur Kühlung eines Verbrauchers, beispielsweise eines Kondensators oder eines Kunststoffspritzautomaten, zur Verfügung. Da es sich um einen geschlossenen Wasserkreislauf handelt, finden keine Wasserverluste im Primärkreislauf statt. Während der Wass^rrückkühlung des Primärkreislaufes muß die Außenfläche des im Gebäude untergebrachten Rohrschlangensystems mit Wasser des Sekundärkreislaufes besprüht werden. Frischluft, gleichzeitig .im Gegenstrom zum versprühten Wasser von unten eingeblasen, erwärmt und sättigt sich im Kontakt mit diesem Wasser und dem benetzten Rohrschlangensystem und strömt nach oben aus. Wieder abgekühltes Wasser des Sekundärkreislaufs sammelt sich in der Wanne und wird erneut zur Versprühung verwendet.

Der Erfinder hat sich das Ziel gesetzt, die Leistung von Kühlvorrichtungen für Klimaanlagen zu erhöhen, dies auch bei bereits vorhandenen Anlagen. Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß zwischen dem Rohrschlangensystem und der Sprüheinrichtung an sich bekannte oberflächenvergrößernde Rieseleinbauten angeordnet sind. Dabei soll die Fließrichtung des Strömungsmediums im Rohrschlangensystem zur Sprüheinrichtung hin aufwärts gerichtet sein.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung soll zumindest der die Rieseleinbauten enthaltende Teil der Vorrichtung in einem gesonderten Aufsatz des Gehäuses angeordnet

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sein, bevorzugt zusammen mit der überspannenden Sprüheinrichtung.

Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, oben ansaugende und ausblasende Kühlvorrichtungen mit Rieseleinbauten und dem Rohrschlangensystem auszurüsten.

In der Praxis hat es sich gezeigt, daß der Kühleffekt in überraschendem Maße erhöht wird, wenn das Wasser des Sekundärkreislaufes, nämlich des Sprühsystems, zuerst über die Rieselplatten od. dgl. Füllkörper geleitet wird, bevor es das Rohrschlangensystem erreicht.

Die Rohroberfläche ist im Vergleich zu der Füllkörperoberfläche klein. Höhere Kühlleistungen ließen sich dann erzielen, wenn die Rohroberfläche vergrößert, beispielsweise außen berippt, wäre. Solche Konstruktionen haben sich wegen der Empfindlichkeit gegenüber Ablagerungen nicht durchgesetzt, ebensowenig Füllkörper mit Kanälen oder Plattenabständen unter 20 mm. Noch größere Rohrschlangensysteme werden zu = teuer. Die erreichbare Kühlleistungszunahme steht in keinem Verhältnis zum erforderlichen Kostenanstieg. Nun hat der Erfinder erkannt, daß durch eine Vorkühlung des Sekundärwassers mittels eines Füllkörpereinsatzes und gleichzeitiger Umpolung des Primärkreislaufes der Kühleffekt außerordentlich erhöht werden kann; wenn das gekühlte Wasser des Primärkreislaufes das System oben verläßt, trifft das vorgekühlte Wasser des Sekundärkreislaufes mit dem kältesten abfließenden Wasser zusammen. Ein Leistungszuwachs von etwa 15 % ist hierbei ohne weiteres erzielbar, und dies bei Verminderung der Grundfläche je Leistungseinheit.

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Der wesentliche Vorteil eines Verdunstungskühlers mit geschlossenem Kreislauf, dessen Leistung erfindungsgemäß gesteigert wird, besteht darin, daß auch bei starken Ablagerungen bis etwa 3 mm Stärke noch die volle,Leistung erbracht wird. Die poröse und bizarre Ablagerungsschicht verbessert den Kühlturmteil trotz abnehmender Luftmenge. Die Mineralien, welche infolge Übersättigung aus dem Wasser ausscheiden, können sich bei einem Gerät der erfindungsgemäßen Ausführung auf einer Fläche ansiedeln, die etwa dreibis viermal so groß ist wie die Fläche des Rohrschlangensystems allein. Gleichmäßig verteilt, wären dann die Ablagerungen in der gleichen Betriebszeit auch nur ein Drittel bis ein Viertel so stark. Da der sogenannte Verstärkungsaufsatz gemäß der Erfindung in einem gesonderten Gehäuseteil untergebracht ist, ist es möglich, auch bereits bestehende Anlagen umzurüsten. Dann verursacht der Füllkörper einen Druckabfall von etwa 20 Pa; deshalb muß der Lüfter etwas schneller laufen. Unter Umständen muß auch der Antriebsmotor gegen einen größeren ausgetauscht werden. Die Strömungsrichtung des Wassers durch das Rohrschlangensystem des Primärkreislaufes wird noch aus den bereits genannten Gründen umgepolt. Wenn am Sprührohreintritt zuvor beispielsweise 0,5 bar vorhanden waren, wird sich der Vordruck nach dem Einbau des sogenannten Kühlverstärkers auf etwa 0,43 bar einpendeln. Die Sekundärwasserpumpe bleibt unverändert.

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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in ihrer einzigen Figur den Längsschnitt durch eine Kühlvorrichtung.

Ein Verdunstungskühler K weist über einer rechteckigen Bodenplatte 1 ein quaderförmiges Gehäuse G aus einer Armaturenfront 2, Seitentafeln 3 und einer Lüfterseite 4 auf; letztere trägt an einem Anbaustutzen 5 einen Radiallüfter 6, welcher über einen Riementrieb 7 mit einem Drehstrom-Kurzschlußläufer-Motor 8 verbunden ist.

An der Armaturenfront 2 befindet sich nahe der Bodenplatte 1 ein Frischwasseranschluß 10, ein Wasseraustrittsrohr 11 mit innenseitigem Vorsieb 12 sowie ein überlauf 13 mit automatischer Wasserabschlämmung. Die im Gehäuse G vorgesehene Mündung des Frischwasseranschlusses TO ist mit einem durch einen Schwimmer 14 gesteuerten Mengenregler ausgerüstet. Der Schwimmer 14 ruht auf der Oberfläche bzw. dem Spiegel 15 des Sumpfwassers 16, das in einer Sammelwanne 17 aufgefangen wird.

Über der Sammelwanne 17 verläuft ein mehrstöckiges Rohrschlangensystem 18 aus vollwandigen Stahlrohren. Es ist längsweise geneigt ausgeführt.

Auf das Gehäuse G ist ein Aufsatz A aufgebracht und mit Rieseleinbauten 20 ausgestattet, beispielsweise mit Rieselplatten nach der DE-AS 1 918 433.

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über den Rieseleinbauten verlaufen Sprührohre 21, die über eine Steigleitung 22 mit Drosselklappe 23 an einen bodenwärtigen Ablaufstutzen 24 bzw. eine diesem nachgeordnete Pumpe 25 verbunden ist; hochgepumptes Wasser W wird durch Düsen 26 des Sprührohres 21 oberhalb der Rieselplatte 20 versprüht.

Das versprühte Wasser W des Sekundärkreislaufes Z fällt durch den Aufsatz A abwärts und wird dabei zwischen den Rieselplatten 2O gekühlt, bevor es das Rohrsystem 18 erreicht.

Das kühlende Wasser des sogenannten Primärkreislaufes y tritt am untenliegenden Stutzen 30 des Rohrsystems 18 ein und verläßt dieses am oberen Stutzen 31; das Sekundärwasser W wird vorgekühlt bevor es das Rohrsystem 18 erreicht.

Die Luftströmung ist in der Zeichnung mit χ kenntlich gemacht.

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Leerseite

Claims

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PATENTANWALT DIPU-ING. HIEBSCH · D - 77 SINGEN, den

_ KU-309 Blatt -A 1-

A.Z. ——————

PATENTANSPRÜCHE

/1. Kühlvorrichtung für Klimaanlagen, insbesondere für Ver- \) dunstungskühler oder Verdunstungsverflüssiger mit an einem Gehäuse angeordnetem Lüfter sowie in dem von diesem erzeugten Luftstrom vorgesehenen Rohrschlangensystem, welches von einer Sprüheinrichtung für Wasser überspannt ist",

dadurch gekennzeichnet,

daß zwischen Rohrschlangensystem (18) und Sprüheinrichtung (21) oberflächenvergrößernde Rieseleinbauten (20) angeirdnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fließrichtung (y) des Strömungsmediums im Rohrschlangensystem zur Sprührichtung hin aufwärts gerichtet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rieseleinbauten (20) in einem gesonderten Aufsatz (A) des Gehäuses (G) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Aufsatz (A) die Rieseleinbauten (20) und die Sprüheinrichtung (21) vorgesehen sind.

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