DE3532649A1 - Vorrichtung zum kuehlen von raeumen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen von Räumen mit einem Kälteaggregat und einem Wärmetauscher.

Es ist bekannt Kühlanlagen mit durch Rohrsystemen ge­ bildeten Wärmetauschern in Gebieten mit instabiler Strom­ versorgung im Störbetrieb umständlich durch Notstromaggre­ gate oder über Akkumulatoren zu betreiben. Letztgenannte Stromquellen können dabei jedoch wegen des hohen Stromver­ brauchs nur kurzzeitig zum Einsatz kommen. Auch ist es bekannt, zusätzlich zu den bekannten Wärmetauschern Behäl­ ter mit Wasser in den zu kühlenden Räumen aufzuhängen, die bei Normalbetrieb permanent mit kalter Luft angeblasen werden und bei Störbetrieb als Kältespeicher wirken. Diese Behälter zeigen allerdings den Nachteil, daß sie nur für geringe Kühlleistungen geeignet sind und eine dosierte Käl­ teabgabe nicht oder nur unzureichend ermöglichen.

Es ist Aufgabe der Erfindung einfache Maßnahmen zur Sicherung beliebig großer Kühlleistungen und zu dosier­ baren Kälteabgaben bei Normalbetrieb und bei Störbetrieb zu schaffen.

Der Erfindung gemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Wärmetaucher durch einen im wesentlichen mit Wasser ge­ füllten kastenförmigen Behäter aus wärmeleitfähigem Werk­ stoff gebildet ist, der im Wasserbereich eine Vielzahl mit dem Kälteaggregat verbundene Durchflußrohre für Sole aufnimmt und zwischen den Durchflußrohren Durchführungs­ rohre für die Raumluft aufweist. Der mit Eisansatz an den Solerohren gefahrene Behälter dient als alleiniger Wärme­ tauscher und bildet einen Eisspeicher, der einerseits durch Kontaktierung von Behälterwänden mit der Raumluft mit klei­ nen Leistungsstufen oder durch Kontaktierung von Behälter­ wänden und Durchführungsrohrflächen mit ruhender Raumluft mit gesteigerten Leistungsstufen betrieben werden kann bzw. mit Unterstützung von strömender Gebläseluft in den Durch­ führungsrohren mit großen Leistungsstufen bei Normalbe­ trieb und bei, z.B. durch Stromausfällen bedingten Störbe­ trieben arbeitet. Die dabei erforderliche Energie für den Gebläsemotor ist wegen des geringen Strombedarfs desselben bei Störbetrieb von Akkumulatoren über längere Zeit ent­ nehmbar. Zweckmäßig stehen die Durchflußrohre für die Raum­ luft mit einem gemeinsamen Luftzuführungsrohr in Verbin­ dung, sodaß ein einziges Luftgebläse zur Gebläseluftabgabe ausreicht. Es versteht sich, daß auch einzelne bzw. Gruppen von Durchführungsrohren mit einem unabhängigen Luftgebläse in Verbindung gebracht sein können.

In Ausgestaltung der Vorrichtung ist der als Wärmetauscher dienende Behälter durch einen einen Boden und Seitenwände aufweisenden Behälterunterteil und einen über die Offen­ seite des Behälterunterteils greifenden Deckel gebildet. Es entspricht dem Erfindungsgedanken, daß der Deckel ge­ gebenenfalls mit dem Behälterunterteil fest verbunden ist. Weiter kann ein verbesserter Kälteübergang zwischen Behälter und Raumluft durch die Anordnung von mit den Seitenwänden des Behälters und/oder dem Deckel kontaktierenden Innenwän­ den und/oder Innenwandabschnitten erreicht werden. Durch Verändern der Anzahl der Innenwände bzw. Abschnitte ist die Ableitung der Kälte aus dem Eisansatz bzw. dem Kalt­ wasser an die Wandflächen und dem Deckel dem Kältebedarf anpaßbar. Auch besteht die Möglichkeit durch Ändern der An­ zahl bzw. der Durchmessergrößen der Luftführungsrohre oder der Gebläseluftmenge die Kälteabgabe zu vari ieren und zu steuern.

Als zweckmäßig hat sich erwiesen, den Behälter bodenseitig außen mit einer Abdeckschicht aus Isolierwerkstoff zu ver­ sehen.In Verbindung mit einer an den Seitenwänden des Be­ hälters unten umlaufend vorgesehenen Tauwassersammelrinne wird auf diese Weise die Zuordnung einer Tauwassersammel­ wanne unnötig. Die Tauwassersammelrinne nimmt das sich an den Seitenwänden und am Deckel bildende Tauwasser auf.

Schließlich sieht die Erfindung noch vor, den Wärmetauscher durch einen im wesentlichen mit Wasser gefüllten kasten­ förmigen Behälter mit Deckel aus wärmeleitfähigem Werkstoff zu bilden, der im Wasserbereich eine Anzahl mit dem Kälte­ aggregat verbundene Durchflußrohre für Sole aufnimmt und mit den Seitenwänden und/oder dem Deckel kontaktierende Wände und/oder Wandabschnitte aufweist. Die auf diese Wei­ se auf Durchflußrohre für die Raumluft und auf ein Luftge­ bläse verzichtetende Vorrichtung zeichnet sich durch eine einfache Ausgestaltung aus. Sie eignet sich insbesondere für kleinere Kälteleistungen bzw. zur langsamen Abgabe von Kälte an die Raumluft. Hierdurch kann auch über längere Zeit hin­ weg Kälte an die Raumluft abgegeben werden.

Als vorteilhaft hat sich noch gezeigt, wenn mehrere als Wärmetauscher dienende Behälter mit Durchflußrohren für Sole bzw. Durchflußrohren für Sole und Durchführungs­ rohren für Raumluft nebeneinander aufgehängt sind, die zur wahlweisen Abgabe kleiner oder größerer Kühlleistungen einzeln oder gemeinsam zum Einsatz kommen. Hierbei ist die Möglichkeit gegeben, einen oder mehrere Wärmetauscher als Zusatzkühler bei einem erforderlichen erhöhten Bedarf zuzu­ schalten. Das Zuschalten kann mittels Thermostaten selbst­ tätig erfolgen.

Wie die Erfindung ausgeführt sein kann zeigt mit den für diese wesentlichen Merkmalen, das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel.

Hierin bedeuten:

Fig. 1 eine Vorrichtung im Längsschnitt,

Fig. 2 einen Querschnitt einer Vorrichtung der Fig. 1,

Fig. 3 eine Vorrichtung der Fig. 1 im Schnitt von oben gesehen,

Fig. 4 eine Vorrichtung gemäß anderer Ausbildung im Längsschnitt,

Fig. 5 einen Querschnitt einer Vorrichtung der Fig. 4 und

Fig. 6 eine Vorrichtung abgewandelter Ausbildung im Querschnitt.

Die Vorrichtung weist einen als Wärmetauscher dienenden Behälter 1 mit einem Behälterunterteil 2 mit einem Boden 3 und Seitenwänden 4 sowie einen den Behälterunterteil 2 im Bereich der Offenseite übergreifenden Deckel 5 auf.

Der Behälterunterteil 2 nimmt über eine Teilhöhe eine gefrierfähige Flüssigkeit, z.B. Wasser 6 auf und ist mit Innenwänden 7 versehen, die mit den Seitenwänden 4 und dem Deckel 5 als Kältebrücken kontaktieren. Im Wasser­ bereich sind im Behälterunterteil eine Vielzahl Durch­ flußrohre 8 für Sole angeordnet, die an einem Kälteaggregat angeschlossen sind. Außerdem weist die Vorrichtung der Fig. 1 bis 3 zwischen den Durchflußrohren 8 zusätzlich Durch­ führungsrohre 9 für Raumluft auf, die über ein Querrohr 10 mit einem Luftgebläse 11 verbunden sind. Bei Betrieb des Kälteaggregats (nicht gezeigt) wird an den Durchfluß­ rohren Eisbildung erzeugt, die gemeinsam mit dem Rest­ wasser ein Kältereservoir bilden. Bei einem angenommenen Stromausfall erfolgt durch Kontaktierung der Raumluft mit den Seitenwänden 4 und dem Deckel 5 ein Kälteübergang der bei geringen Leistungsanforderungen zur Kühlung der Raum­ luft ausreicht. Außerdem ist möglich, bei Vorrichungen ohne Luftgebläse eine gesteigerte Kälteabgabe mittels der Be­ reiche der Luftdurchführungsrohre 9 zu erzielen, während bei Inbetriebnahme des Luftgebläses 11 eine besonders intensive Abgabe von Kälte an die Raumluft erfolgt. Das sich gegebenenfalls an Seitenwänden 4 und am Deckel 5 bildende Tauwasser tropft in eine Tauwassersammelrinne 12 ab, die am Boden 3 über die Seitenwände 4 vorstehend umlaufend am Be­ hälter ausgebildet ist. Der Boden 3 ist weiter unterseitig mit einer Abdeckschicht 13 aus Isolierwerkstoff kaschiert, wodurch dort die Bildung von Tauwasser unterbleibt. Die Kom­ bination von Isolierschicht 13 und Tauwassersammelrinne 12 macht die Anordnung von Tauwassersammelwannen unnötig. Es versteht sich, daß die Anzahl und Größe der Durchflußrohre für Sole bzw. Durchführungsrohre für Raumluft und deren An­ ordnung zueinander mitbestimmend ist für die Kühlleistung der Vorrichtung. Durch Steuerung der Gebläseluftmenge ist außerdem die Kühlleistung varriierbar.

Bei der Vorrichtung der Fig. 6 finden zwei Behälter 1 Anwendung, die beide eine Vielzahl Durchflußrohre 8 für Sole aufweisen und bei denen ein Behälter 1 zu­ sätzlich mit Luftdurchführungsrohren 9 versehen ist. Die so gebildete Vorrichtung eignet sich zur Abgabe einer Teilkälteleistung, die durch Zuschalten des Luftgebläses einem erhöhten Kältebedarf anpaßbar ist. Die Zuschaltung des Luftgebläses kann über Thermostaten (nicht gezeigt) oder manuell erfolgen.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Kühlen von Räumen mit einem Kälte­ aggregat und einem Wärmetauscher, dadurch gekennzeich­ net, daß der Wärmetauscher durch einen im wesentlichen mit Wasser (6) gefüllten kastenförmigen Behälter (1) aus wärmeleitfähigem Werkstoff gebildet ist, der im Wasser­ bereich eine Vielzahl mit dem Kälteaggregat verbundene Durchflußrohre (8) für Sole aufnimmt und zwischen den Durchflußrohren (8) Durchführungsrohre (9) für die Raumluft aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Durchführungsrohren (9) für Raumluft mindestens ein Luftgebläse (11) angeschlossen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den Wärmetauscher bildene Behälter (1) durch einen Boden (3) und Seitenwände (4) aufweisenden Behälterunter­ teil (2) und einen die Offenseite des Behälterunterteils (2) übergreifenden Deckel (5) gebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Behälter (1) mit den Seitenwänden (4) und/oder den Deckel (5) kontaktierende Innenwände (7) und/oder Innenwandabschnitte aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Behälter (1) bodenseitig aussen eine Abdeck­ schicht (13) aus Isolierwerkstoff zugeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Seitenwände (4) des Behälters (1) unten umlaufend durch eine Tauwassersammelrinne (12) umfaßt sind.

7. Vorrichtung zum Kühlen von Räumen mit einem Kälte­ aggregat und einem Wärmetauscher, dadurch gekennzeich­ net, daß der Wärmetauscher durch einen im wesentlichen mit Wasser (6) gefüllten kastenförmigen Behälter (1) mit Deckel (5) aus wärmeleitfähigem Werkstoff gebildet ist, der im Wasserbereich eine Anzahl mit dem Kälteaggregat verbundene Durchflußrohre (8) für Sole aufnimmt und mit den Seitenwänden (4) und/oder dem Deckel (5) kontaktieren­ de Innenwände (7) und/oder Wandabschnitte aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mehrere als Wärmetauscher ausgebildete Be­ hälter (1) mit Durchflußrohren (8) für Sole bzw. Durch­ flußrohren (8) für Sole und Durchführungsohren (9) für Raumluft nebeneinander angeordnet sind, die zur wahlweisen Abgabe kleiner oder größerer Kühlleistungen einzeln oder mindestens teilweise gemeinsam betreibbar sind.

9. Voorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrieb des Luftgebläses (11) und/oder mehrerer als Wärmetauscher dienender Behälter (1) durch Thermostate steuerbar sind.