DE29616598U1 - Mit mindestens einer Lufteinlaßöffnung versehenes, als Kühltransportfahrzeugaufbau ausgebildetes Gehäuse - Google Patents

Description

RICHTER, WERDERMANN-SrGERBAUJ LEl! \

EUROPEAN PATENT ATTORNEYS - PATENTANWÄLTE HAMBURG ■ BERLIN

DIPL.-ING. JOACHIM RICHTER DIPL.-ING. HANNES GERBAULET DIPL.-ING. FRANZ WERDERMANN

- 1986

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2O354 HAMBURG IO719 BERLIN

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H 96310 III 2597 23.09.1996

Anmelder: HELIOS Gesellschaft für klima- und

kältetechnische Anlagen mbH Gewerbering 10
22113 Oststeinbek

Titel: Mit mindestens einer Lufteinlaßöffnung

versehenes, als Kühltransportfahrzeugaufbau ausgebildetes Gehäuse

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein mit mindestens einer Lufteinlaßöffnung versehenes, als Kühltransportfahrzeugaufbau ausgebildetes Gehäuse mit mehreren Wärmetauschern, die Teil eines Kühlkreislaufes sind.

Die Transportkühlung auf Straße und Schiene zur Lebensmittelfrischhaltung ist insbesondere im Hinblick auf schärfere gesetzliche Bestimmungen unentbehrlich. Betreffende Kühltransportfahrzeuge, meist Lkw, besitzen Kühlanlagen bzw. Kältemaschinen, die durch Entzug von Wärme die Temperatur des Kühlraumes erniedrigen. Gleichgültig, ob hierzu nach dem sogenannten Verdampfer- oder Kondensationsprinzip gearbeitet wird, liegen der Kälteerzeugung folgende Prozesse zugrunde: komprimiert man eine bestimmte Gasmenge, z. B, Luft, in kurzer Zeit, steigt ihre Temperatur ohne Wärmezufuhr, weil durch den Kompressionsvorgang die in dem Gas enthaltene innere Energie um die Kompressionsarbeit erhöht wird. Da das komprimierte Gas dann eine höhere Temperatur als seine Umgebung hat, kann es Wärme abgeben, d. h. es kühlt sich ab. Hat es im komprimierten Zustand wieder die Umgebungstemperatur erreicht, so ist sein Wärmeinhalt geringer geworden als vor der Kompression. Bei einer nunmehr folgenden adiabatischen Entspannung nimmt die Temperatur weiter ab, d. h. das Gas wird kalter als die Umgebung, so daß es aus dieser Umgebung Wärme aufnehmen kann und dabei die Umgebung kühlt. Die Wirksamkeit dieses Prozesses kann noch erhöht werden, wenn Kühlmittel verwendet werden, die nach der Kompression flüssig sind und bei der Entspannung verdampfen, wobei dann zusätzlich noch Verdampfungswärme entzogen wird. In Kühlkreisläufen, wie sie bei Transportfahrzeugen verwendet werden, wird das komprimierte Kühlmittel (mit erhöhter Temperatur) über einen Wärmetauscher geführt, der sich zumeist auf dem Dach des Kühlfahrzeugs befindet und der von der Umgebungsluft angeströmt wird,

welche die Wärme abführt. Um die Wirksamkeit im Kühlkreislauf zu erhöhen, sind in einem solchen Gehäuse auf dem Kühltransportfahrzeug mehrere Wärmetauscher vertikal hintereinander angeordnet, was den Nachteil hat, daß nur der vorderste (erste) Wärmetauscher aufgrund der noch vorhandenen großen Temperaturdifferenz voll wirksam arbeitet. Die nachgeschalteten Wärmetauscher können dann nur noch entsprechend der geringeren Temperaturdifferenz der sie erreichenden durchströmenden Luft Wärme abgeben, also jeweils nur noch kleinere Wärmemengen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das eingangs genannte, mit mindestens einer Lufteinlaßöffnung versehene Gehäuse mit mehreren Wärmetauschern derart zu verbessern, daß ein höherer Wirkungsgrad erreicht wird.

Diese Aufgabe wird durch das Gehäuse nach Anspruch 1 gelöst, das erfindungsgemäß durch eine Zuluftstromführung zu den Wärmetauschern gekennzeichnet ist, mit der parallel mindestens zwei, vorzugsweise jedem der Wärmetauscher unmittelbar Außenluft zuführbar ist. Statt der bisher nach dem Stand der Technik verwendeten Anordnung von Wärmetauschern in einer Reihe hintereinander in einem Gehäuse, das vorderseitig eine Luftzufuhröffnung und rückseitig eine Luftabführungsöffnung hat, ist das erfindungsgemäße Gehäuse derart verändert, daß entweder von vornherein aus getrennten Lufteintrittsöffnungen stammende Luft unmittelbar und parallel mindestens zwei bzw. jedem der Wärmetauscher zugeführt wird oder ein einziger Luftstrom in mindestens zwei bzw. mehrere parallele Luftteilströme aufgeteilt wird.

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Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Wärmetauscher gegeneinander versetzt angeordnet, also in der Höhe gestaffelt oder, ggf. zusätzlich schrägwinkelig in Bezug auf eine Vertikale zur Fahrzeuglängsachse ausgerichtet. Letzteres hat den weiteren Vorteil, daß die Gehäuse-Bauhöhe und damit der Luftwiderstand verringert werden kann.

Vorzugsweise werden in dem erfindungsgemäßen Gehäuse Leitschaufeln zur Führung jeweiliger Luftströme oder Luftteilströme zu mindestens zwei Wärmetauschern angeordnet, womit die gewünschte Luftführung erreicht wird. Ggf. zusätzlich kann die Lufteinlaßöffnung mit schräggestellten Lamellen zum Schutz vor dem Eindringen von Festkörpern versehen sein. Unabhängig davon ist es auch möglich, den Wärmetauscher selbst lamellenartig auszubilden, um eine möglichst große Wärmetauschoberfläche zu schaffen.

Nach einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung können auch Trennbleche hinter dem vordersten oder den weiter vorne angeordneten Wärmetauschern vorgesehen sein, die die Abluft des jeweils davor liegenden Wärmetauschers an dem oder den nachfolgenden Wärmetauschern (ins Freie) vorbeiführen, so daß die durch den Wärmeaustausch erwärmte Luft, die eine verringerte Fähigkeit zur weiteren Wärmeaufnahme hat, aus dem Kreislauf ausgeschleust wird. Vorzugsweise wird ein durch eine einzige Lufteinlaßöffnung eintretender Luftstrom in entsprechend der Wärmetauscheranzahl mehrere parallele Luftteilströme aufgeteilt und durch Leitschaufeln oder einzelne Kanäle jeweils den Wärmetauschern, d. h. jeweils nur einem Wärmetauscher, zugeführt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 bis 3 jeweils Prinzipdarstellungen der

Gehäuse mit mehreren gestaffelt hintereinander angeordneten Wärmetauschern.

Die Kühlkreisläufe einschließlich der verwendeten Verdampfer oder Kondensatoren, Kühlmittel etc. sind nach dem Stand der Technik bekannt, so daß auf eine Funktionsdarstellung des kompletten Kühlkreislaufes verzichtet werden kann.

Die in den dargestellten Gehäusen verwendeten Wärmetauscher können sowohl Verdampfer als auch Kondensatoren sein. Einheitlich werden jeweils mindestens zwei oder mehr Wärmetauscher verwendet, je nach benötigter Kühlung und Wirkungsgrad der einzelnen Wärmetauscher. In dem in Fig. dargestellten Gehäuse 10 sind vorderseitig durch Lamellen 11 gebildete Lufteintrittsöffnungen 12 vorgesehen, durch die frische Außenluft das Gehäuse durchströmen kann. Die einströmende Luft wird an den Wärmetauschern 13 und 14 vorbeigeführt und verläßt das Gehäuse 10 rückseitig durch eine dort angeordnete Luftaustrittsöffnung. Die Wärmetauscher 13_/ 14, die beispielsweise Verdampfer sein können, sind um einen spitzen Winkel Alpha geneigt, der zwischen 30 und 60° liegen kann, im vorliegenden Fall bei etwa 40° liegt. Ein erster durch Pfeil 15 dargestellter Luftstrom trifft auf den Wärmetauscher 13. Ein zweiter Luftstrom 16

wird oberhalb des Wärmetauschers 13 unmittelbar zu dem Wärmetauscher 14 geführt. Vorhandene Leitbleche 17, 18 und 19 sorgen dafür, daß zwei unabhängige Teilluftströme entstehen, die jeweils an den Wärmetauschern 13 und 14 vorbeigeführt werden. Der Abluftstrom 20, der den Wärmetauscher 13 verläßt, wird durch Leitbleche 18 und daran gehindert, in Richtung des Wärmetauschers 14 zu strömen bzw. wird unterhalb diesem in Richtung des Luftauslasses des Gehäuses 10 geführt. In entsprechender Weise kommt die Abluft 21, die den Wärmetauscher 14 verläßt, auch nicht mit dem Wärmetauscher 13 in Berührung. Zu diesem Zweck sind die Wärmetauscher 13 und 14 nicht nur gekippt, sondern auch in der Höhe seitlich versetzt angeordnet.

Ein entsprechendes Luftführungsprinzip wird in dem Gehäuse 22 realisiert, in dem ebenfalls zwei Wärmetauscher 23 und 24 hintereinander, um einen Winkel Beta von 45° geneigt, gestaffelt, d. h. in der Höhe versetzt angeordnet sind. Auch hier sorgen Leit- oder Trennbleche 25, 26 und 27 dafür, daß jeweils getrennte Luftströme zu den Wärmetauschern 23 und 24 geführt werden, die sich nicht vermischen können.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Gehäuse 2 8 sind Wärmetauscher 29, 30 und 31 hintereinander in unterschiedlich gestaffelter Höhe und in entgegengesetzter Kipprichtung wie in Fig. 1 und 2 (Kippwinkel Gamma ist stumpf) angeordnet, wobei der Teilluftstrom 32 ausschließlich dem Wärmetauscher 29, der Teilluftstrom 33 ausschließlich dem

Wärmetauscher 30 und der Teilluftstrom 34 ausschließlich dem Wärmetauscher 31 zugeleitet wird. Leitbleche 35 bis sorgen dafür, daß die jeweiligen Abluftströme 41, 42 und 43 nicht mehr mit anderen Wärmetauschern in Verbindung
treten können.

Um die Durchströmgeschwindigkeit zu erhöhen, kann, wie in Fig. 3 angeordnet, zusätzlich ein Sauggebläse 44 vorgesehen sein. Die Gehäusevorderfront ist möglichst stromlinienförmig im Sinne eines geringen Luftreibungswiderstandes ausgebildet. Selbstverständlich können die Wärmetauscher auch alternativ zur Seite hin versetzt und gestaffelt angeordnet sein oder ggf. seitlich wie in der
Höhe gestaffelt im Gehäuse liegen, solange das Luftführungsprinzip
gewährleistet, daß erwärmte Abluft unter Umgehung der übrigen Wärmetauscher nach außen geführt wird und jeder Wärmetauscher mit frischer Luft von außen gespeist wird. Je nach räumlicher Anordnung der Wärmetauscher
im Gehäuse 10, 22, 28 und der Gehäusegeometrie sind in entsprechender Weise Leitschaufeln oder Luftzuführungs- und Abführungskanäle auszubilden.

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Bezugszeichenliste;

Gehäuse	10	14	, 19
Lamellen	11
Lufteintrittsöffnungen	12
Wärmetauschern	13,	18
Pfeil	15
Luftstrom	16		, 27
Leitbleche	iv,
Abluftstrom	20	24	, 31
Abluft	21	26	, 34
Gehäuse	22		40
Wärmetauscher	23,	30	, 43
Trennbleche	25,	33
Gehäuse	28	bis	Beta, Gamma
Wärmetauscher	29,	42
Teilluftstrom	32,
Leitbleche	35	Alpha,
Abluftströme	41,
Sauggebläse	44
Winkel

Claims (7)

• · ··· t ■ I Ansprüche:

1. Mit mindestens einer Lufteinlaßöffnung (12) versehenes, als Kühltransportfahrzeugaufbau ausgebildetes Gehäuse (10, 22, 28) mit mehreren Wärmetauschern (13, 14; 23, 24; 29, 30, 31), die Teil eines Kühlkreislaufes sind, gekennzeichnet durch eine Zuluftstromführung zu den Wärmetauschern (13, 14; 23, 24; 29, 30, 31), mit der parallel mindestens zwei, vorzugsweise jedem der Wärmetauscher unmittelbar Außenluft zuführbar ist.

2. Gehäuse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Wärmetauscher (13, 14; 23, 24; 29, 30, 31) gegeneinander versetzt angeordnet sind.

3. Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Wärmetauscher (13, 14; 23, 24; 29, 30, 31) schrägwinkelig (Alpha, Beta, Gamma) in Bezug auf eine Vertikale zur Fahrzeuglängs- und/oder -querachse angeordnet sind.

4. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß in dem Gehäuse (10, 22, 28) Leitschaufeln (17, 18, 19; 24 bis 26; 37 bis 41) zur Führung jeweiliger Luftströme oder Luftteilströme zu mindestens zwei Wärmetauschern (13, 14; 23, 24; 29, 30, 31) angeordnet sind.

10

5. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteinlaßöffnung (12) mit schräggestellten Lamellen (11) zum Schutz vor dem Eindringen von Festkörpern versehen ist.

6. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Trennbleche (18, 19; 25, 27; 37 bis 41) hinter dem vordersten oder den weiter vorne angeordneten Wärmetauschern (13, 23; 29, 30) vorgesehen sind, die die Abluft des davorliegenden Wärmetauschers an dem oder den nachfolgenden Wärmetauschern (14, 24; 30, 31) vorbeiführen.

7. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch eine einzige Lufteinlaßoffnung (12) eintretender Luftstrom in entsprechend der Wärmetauscheranzahl mehrere parallele Luftteilströme aufgeteilt und durch Leitschaufeln oder einzelne Kanäle jeweils den Wärmetauschern (13, 14; 23, 24; 29, 30, 31) zugeführt wird.