DE4030452A1 - Luftkuehler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Luftkühler, bestehend aus einem eine Lufteinlaß- und eine Luftauslaßseite aufweisen­ den Gehäuse, in dem ein von Kühlmittel führenden Rohren durchsetztes Lamellenpaket vorgesehen ist, einem von einem Elektromotor angetriebenen Gebläse, das in Strömungsrich­ tung der Luft hinter dem Lamellenpaket angeordnet ist, so­ wie einem luftauslaßseitig angebrachten Luftleitgitter.

Ein allgemeines Problem bei derartigen Luftkühlern ist, daß sich sowohl um das Gehäuse herum als auch im Nabenbereich des Gebläses eine Rück- bzw. Kurzschlußströmung einstellt, welche die Leistungsfähigkeit des Luftkühlers insbesondere dann stark beeinträchtigt, wenn die Belastung des Gebläses bei zunehmender Vereisung stärker wird. Dies führt dazu, daß häufiger Abtauphasen erforderlich sind, die zu einer Erhöhung des Energieverbrauchs führen. Außerdem entsteht durch eine sich einstellende Erhöhung der Arbeitstemperatur des Antriebsmotors eine zusätzliche Belastung dieses Mo­ tors, die eine verkürzte Lebensdauer zur Folge haben kann.

Es ist bereits ein Luftkühler der eingangs genannten Art bekannt geworden (DE 38 26 588 A1), bei dem sowohl der Ge­ bläsemotor als auch das Luftleitgitter in Strömungsrichtung gesehen hinter dem Gebläserotor angeordnet sind. Dadurch werden in besonders vorteilhafter Weise Rück- bzw. Kurz­ schlußströmungen verhindert und die Wärmebelastung des An­ triebsmotors reduziert.

Bei einer derartigen Anordnung von Gebläse und Luftleitgit­ ter wird die Richtung der Austrittsströmung durch entspre­ chende Montage bzw. Ausrichtung des Luftkühlers vorgegeben.

Ziel der Erfindung ist es, einen Luftkühler der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem insbesondere auch bei unmittelbar im Bereich des Luftleitgitters angeordnetem Ge­ bläse mit einfachsten Mitteln in weiten Grenzen problemlos die Richtung der auslaßseitig auftretenden Luftströmung veränderbar ist.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Luftleitgitter in wenigstens zwei Leitgitterteile unter­ teilt ist und daß wenigstens eines der Leitgitterteile zu­ mindest im Sinne einer Ablenkung des zugeordneten auslaß­ seitigen Strömungsanteils zur Restströmung hin verstellbar ist.

Aufgrund dieser Ausbildung ist die Richtung der auslaßsei­ tig auftretenden Luftströmung über einen weiten Bereich hinweg verstellbar, da durch die Ablenkung des dem ver­ stellten Leitgitterteil zugeordneten auslaßseitigen Strö­ mungsanteils in Richtung der Restströmung auch unmittelbar diese Restströmung beeinflußt und in die gewünschte Rich­ tung abgelenkt wird. Dabei ist stets sichergestellt, daß jegliche Rückströmung um das Gehäuse herum zur Luftein­ trittsseite hin verhindert wird.

Da bereits eine geringe Teilgitterverschwenkung eine ausge­ prägte Richtungssteuerung der Gesamtströmung ermöglicht, kann die Verstelleinrichtung sehr kompakt und raumsparend realisiert werden.

Von besonderem Vorteil ist auch, daß in Abhängigkeit von der Gitterverstellung eine Veränderung, insbesondere Ver­ ringerung der Leistung des Verdampfers durch eine Verringe­ rung der Lüfterdrehzahl möglich ist.

Bevorzugt sind sämtliche Leitgitterteile oder zumindest der größere Teil davon verstellbar, wobei zur Erzielung einer möglichst großen Variabilität die Leitgitterteile zweck­ mäßigerweise unabhängig voneinander verstellbar sein können.

Eine jeweils optimale Anpassung an unterschiedliche Gege­ benheiten, wie insbesondere im Falle räumlich langer oder kurzer Kühlräume sowie voller oder lediglich teilweise ge­ füllter Kühlräume, ist dadurch möglich, daß die Leitgitter­ teile bzw. ein Teil davon im Sinne einer Beeinflussung der Wurfweite der Kaltluftströmung verstellbar sind.

Eine besonders zweckmäßige Ausführungsvariante der Erfin­ dung zeichnet sich dadurch aus, daß die Leitgitterteile bzw. ein Teil davon im Sinne einer Aufweitung und/oder im Sinne einer Verengung der auslaßseitigen Strömung verstell­ bar sind. Eine solche Aufweitung bzw. Verengung des Kühl­ luftstromes ist insbesondere wiederum für eine Anpassung an unterschiedlich lange und unterschiedlich gefüllte Räume von großem Vorteil.

Die Gitterverstellung kann manuell oder motorisch erfolgen, wobei eine motorische Verstellung insbesondere dann von Vorteil ist, wenn die Kühlaggregate schlecht zugänglich oder unzugänglich sind, wie dies z. B. bei an hohen Decken montierten Kühlern der Fall ist.

Das Luftleitgitter ist vorzugsweise in gleich große Leit­ gitterteile unterteilt, so daß der dem jeweils verstellten Leitgitterteil zugeordnete Strömungsanteil groß genug ist, auch die Restströmung in ausreichendem Maße zu beeinflussen und in die gewünschte Richtung umzulenken. Grundsätzlich ist jedoch auch denkbar, das zu verstellende bzw. zu ver­ schwenkende Gitterteil etwas größer als den Rest des Git­ ters zu wählen.

Gemäß einer praktisch besonders zweckmäßigen Ausführungsva­ riante ist das Luftleitgitter als vorzugsweise zur Gebläse­ mittelachse konzentrische Kreisscheibe ausgebildet und in sektorförmige Leitgitterteile unterteilt.

Das jeweils verstellbare Leitgitterteil ist vorzugsweise um eine in der Gitterebene liegende Schwenkachse verschwenk­ bar. Diese Schwenkachse kann der zur Gitterebene senkrech­ ten Gittermittelachse zumindest benachbart sein. Vorzugs­ weise schneidet die Schwenkachse diese Gittermittelachse.

Bevorzugt ist das Luftleitgitter in zwei einander gegen­ überliegende, vorzugsweise jeweils eine Halbkreisscheibe bildende Leitgitterteile unterteilt, wobei zumindest eines der beiden Leitgitterteile um eine zumindest im wesentli­ chen entlang der dazwischen liegenden Trennlinie verlau­ fende Schwenkachse verschwenkbar ist.

Indem das Luftleitgitter zwischen dem Gebläserotor und dem abströmseitig frei zugänglich angebrachten Gebläsemotor angeordnet ist, wird eine gezielte Anströmung des Elektro­ motors erreicht, so daß auch bei zunehmender Belastung des Gebläses noch eine sehr ausgeprägte Anströmung und damit Kühlung des Motors sichergestellt ist, und zwar praktisch unabhängig von der gewählten Anströmrichtung.

Das Luftleitgitter ist zweckmäßigerweise in einem kragen­ förmigen, insbesondere zylindrischen Luftschacht gehaltert, der vorzugsweise durch einen Gehäuseansatz gebildet ist. In diesem Gehäuseansatz kann auch das Gebläse beispielsweise mittels in Strömungsrichtung vor dem Luftleitgitter liegen­ der, kurzer und gerader Streben befestigt sein, was zu ei­ nem einfachen, kostengünstigen und schwingungsarmen Gesamt­ aufbau führt.

Das zuvor im Zusammenhang mit einem Luftkühler beschriebe­ nen Prinzip der definierten Strömungsbeeinflussung kann grundsätzlich in gleicher Weise auch bei einer Heizvorrich­ tung angewandt werden.

Weitere vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungs­ beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläu­ tert; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Luftkühlers, und

Fig. 2 ein Leitgitterteil des im Luftkühler eingesetzten Luftleitgitters.

In einem eine Lufteinlaßseite und eine Luftauslaßseite auf­ weisenden Gehäuse 1 ist ein Verdampfer in Form eines Lamel­ lenpakets 2 angeordnet, das von Kühlmittel führenden Rohren durchsetzt und mit einer Abtaueinrichtung ausgestattet ist.

In einem abströmseitigen, zylindrischen Luftschacht, der als kragenförmiger Gehäuseansatz 3 ausgebildet ist, ist ein Gebläse 10 mit einem mehrflügeligen Rotor 4 angeordnet, der von einem Elektromotor 6 angetrieben wird. Der Elektromotor 6 des Gebläses 10 ist mittels kurzer, gerader Streben 7 im Gehäuseansatz 3 befestigt.

Nach außen hin ist der vorzugsweise zylindrische Gehäusean­ satz 3 durch ein Luftleitgitter 5 abgeschlossen.

Das Luftleitgitter besitzt eine Stegmaschenstruktur und weist vorzugsweise quadratische Einzelöffnungen 8 auf (vgl. Fig. 2). Durch dieses Luftleitgitter 5 wird eine sehr aus­ geprägte Gleichrichtung des Luftstroms erzielt, d. h., es tritt aus dem Luftleitgitter 5 praktisch eine Parallelströ­ mung aus, wobei die Richtwirkung so stark ist, daß selbst bei stark belastetem Gebläse, d. h. bei erheblicher Verei­ sung, keinerlei Rückströmung um das Gehäuse 1 herum zur Eintrittsseite hin auftritt.

Das Luftleitgitter 5 ist im wesentlichen zwischen dem Ge­ bläserotor 4 und dem abströmseitig frei zugänglich ange­ brachten Gebläsemotor 6 angeordnet. Durch diese Anordnung erfolgt eine definierte Anströmung des Gebläsemotors 6, welche auch noch bei stark belastetem Gebläse gegeben ist. Man erhält eine Konvektionskühlung des Motors 6, die dessen Lebensdauer wesentlich erhöhen kann.

Das Luftleitgitter 5 ist als zur Gebläsemittelachse A kon­ zentrische Kreisscheibe ausgebildet und in zwei gleich große sektorförmige Lichtgitterteile 5′, 5′′ unterteilt.

Zumindest eines der beiden halbkreisscheibenförmigen Leit­ gitterteile 5′, 5′′ ist um eine Schwenkachse B verschwenk­ bar.

Diese Schwenkachse B liegt in der Gitterebene und schneidet im vorliegenden Fall die dazu senkrechte Gebläsemittelachse A, die mit der Gittermittelachse C zusammenfällt. Die Schwenkachse B fällt beim vorliegenden Ausführungsbeispiel somit auch mit der Trennlinie zwischen den beiden Halb­ kreisscheiben 5′, 5′′ zusammen.

Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, weist ein jeweils ver­ schwenkbares Leitgitterteil 5′, 5′′ zwei Lagerhülsen 11 auf, durch die sich die Schwenkachse B erstreckt, die ih­ rerseits am Gehäuse 1 angebracht ist. Die Schwenkachse B kann zweiteilig sein, wobei die verschiedenen Achsteile insbesondere auf unterschiedlichen Seiten des Gebläsemotors 6 angeordnet sein können.

Es ist auch denkbar, daß die parallel zur Trennlinie zwi­ schen den beiden Halbkreisscheiben 5′, 5′′ verlaufende Schwenkachse B einen gewissen Abstand zu dieser zentralen Trennlinie aufweist. Sind beispielsweise beide sektorförmi­ gen Leitgitterteile 5′, 5′′ verschwenkbar, so ergeben sich in diesem Falle zwei getrennte, zueinander parallele Schwenkachsen.

Das durch die beiden Leitgitterteile 5′, 5′′ gebildete Luftleitgitter 5 weist eine Ausnehmung 9 auf, in die sich das dem Gebläserotor 4 zugewandte Ende des Gebläsemotors 6 erstreckt. Diese Ausnehmung kann ggf. etwas größer als die Außenabmessungen des Gebläsemotors 6 sein, so daß das je­ weilige Leitgitterteil 5′, 5′′ problemlos verschwenkbar ist (vgl. Fig. 1).

Ist das halbkreisscheibenförmige Leitgitterteil 5′′ zur Bildung einer ebenen Gitterscheibe mit dem gegenüberliegen­ den halbkreisscheibenförmigen Leitgitterteil 5′ ausgerich­ tet (siehe gestrichelte Darstellung des Teils 5′′ in Fig. 1), so ergibt sich die durch gestrichelte Pfeile angedeu­ tete, zu den Achsen A, C parallele Luftströmung.

Wird dagegen das sektorförmige Leitgitterteil 5′′ z. B. im Sinne einer Ablenkung des zugeordneten auslaßseitigen Strömungsanteils zur Restströmung hin verschwenkt (vgl. durchgezogene Darstellung des Teil 5′′ in Fig. 1), so er­ gibt sich insgesamt eine mit den durchgezogenen Pfeilen an­ gedeutete, nach oben abgelenkte Strömung. Hierbei wird der Strömungsanteil des nicht verschwenkten Leitgitterteils 5′ durch den Strömungsanteil des verschwenkten Leitgitterteils 5′′ so beeinflußt, daß der dem Teil 5′ zugeordnete Strö­ mungsanteil ebenfalls in die gewünschte Richtung abgelenkt wird und sich wiederum eine gezielt gerichtete Gesamtströ­ mung ergibt, durch die trotz der Auslenkung jegliche Rück­ strömung um das Gehäuse herum zur Lufteintrittsseite hin verhindert wird.

Grundsätzlich ist auch denkbar, die beiden einander gegen­ überliegenden Leitgitterteile 5′, 5′′ derart gegensinnig zu verschwenken, daß sich eine leicht divergente Strömung er­ gibt.

Häufig ist es auch zweckmäßig, wenn die verstellbaren Leit­ gitterteile oder ein Teil davon im Sinne einer Beeinflus­ sung der Wurfweite, im Sinne einer Aufweitung und/oder im Sinne einer Verengung der auslaßseitigen Strömung verstell­ bar sind.

Grundsätzlich können die betreffenden Leitgitterteile ma­ nuell und/oder motorisch verstellbar sein. Im Falle einer motorischen Verstellung ist eine programmierbare Ansteue­ rung der Antriebe zweckmäßig.

Die auslaßseitige Strömung läßt sich auf besonders vorteil­ hafte Weise auch dadurch in der gewünschten Weise beein­ flussen, daß das gesamte, den Gebläserotor 4 sowie den Ge­ bläsemotor 6 umfassende Gebläse vorzugsweise einschließlich des Luftleitgitters 5 im Luftschacht bzw. Gehäuseansatz 3 verstellbar ist.

Hierbei ist das Gebläse zusammen mit dem Luftleitgitter im Luftschacht 3 z. B. über Langlöcher 16, 16′ (vgl. Fig. 1) parallel zur Schachtachse verschiebbar und/oder zumindest um eine zur Schachtachse senkrechte Achse verschwenkbar.

In Fig. 1 ist ferner durch strichpunktierte Linien ein Luftleitblech 12 angedeutet, das zur Beeinflussung der aus­ laßseitigen Strömung über Langlöcher 14 und entsprechende Befestigungsmittel verstellbar am Gehäuse 1 angebracht ist. Hierzu weist das Luftleitblech 12 einen zur auslaßseitigen Stirnfläche 18 des Gehäuses 1 parallelen Abschnitt auf, über den es verstellbar an der Stirnfläche angebracht ist. An diesen Abschitt schließt sich ein mittlerer Abschitt des Luftleitbleches 12 an, der den Luftschacht bzw. Gehäuseab­ schnitt 3 teilweise umschließt. Ein sich daran anschließen­ der, von der ausströmenden Luft beaufschlagter Abschnitt des Luftleitbleches 12 ist entsprechend der herbeizuführen­ den Strömungsablenkung geformt.

Zur Erzielung der gewünschten Strömungsbeeinflussung ist das Luftleitblech 12 zweckmäßigerweise um den Luftschacht bzw. Gehäuseansatz 3 drehbar und/oder bezüglich des Luft­ schachtes radial verschiebbar.

Die Streben 7 können auch in das Luftleitgittersystem inte­ griert sein, was sich insbesondere bei einer Ausführung aus Kunststoffmaterial anbietet.

Bezugszeichenliste

 1 Gehäuse
 2 Lamellenblock
 3 Gehäuseansatz/Luftschacht
 4 Gebläserotor
 5 Luftleitgitter
 5′ Leitgitterteil
 5′′ Leitgitterteil
 6 Gebläsemotor
 7 Befestigungsstreben
 8 Einzelöffnungen
 9 Ausnehmung
10 Gebläse
11 Lagerhülsen
12 Luftleitblech
14 Langlöcher
16 Langlöcher
16′ Langlöcher
18 Stirnfläche
A Gebläsemittelachse
B Schwenkachse
C Gittermittelachse

Claims (18)

1. Luftkühler, bestehend aus einem eine Lufteinlaß- und eine Luftauslaßseite aufweisenden Gehäuse, in dem ein von Kühlmittel führenden Rohren durchsetztes Lamellen­ paket vorgesehen ist, einem von einem Elektromotor an­ getriebenen Gebläse, das in Strömungsrichtung der Luft hinter dem Lamellenpaket angeordnet ist sowie einem luftauslaßseitig angebrachten Luftleitgitter, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftleitgitter (5) in wenigstens zwei Leitgit­ terteile (5′, 5′′) unterteilt ist und daß wenigstens eines der Leitgitterteile (5′, 5′′) zumindest im Sinne einer Ablenkung des zugeordneten auslaßseitigen Strö­ mungsanteils zur Restströmung hin verstellbar ist.

2. Luftkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Leitgitterteile (5′, 5′′) vorzugsweise unabhängig voneinander verstellbar sind.

3. Luftkühler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitgitterteile (5′, 5′′) bzw. ein Teil davon im Sinne einer Beeinflussung der Wurfweite der auslaß­ seitigen Strömung verstellbar sind.

4. Luftkühler insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitgitterteile (5′, 5′′) bzw. ein Teil davon im Sinne einer Aufweitung und/oder im Sinne einer Ver­ engung der auslaßseitigen Strömung verstellbar sind.

5. Luftkühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitgitterteile (5′, 5′′) manuell und/oder mo­ torisch verstellbar sind, wobei die motorische Verstel­ lung vorzugsweise programmierbar ist.

6. Luftkühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftleitgitter (5) in gleich große Leitgitter­ teile (5′, 5′′) unterteilt ist.

7. Luftkühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftleitgitter (5) als vorzugsweise zur Geblä­ semittelachse (A) konzentrische Kreisscheibe ausgebil­ det und in sektorförmige Luftgitterteile (5′, 5′′) un­ terteilt ist.

8. Luftkühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige Leitgitterteil (5′, 5′′) um eine in der Gitterebene liegende Schwenkachse (B) verschwenkbar ist.

9. Luftkühler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige Leitgitterteil (5′, 5′′) um eine Schwenkachse (B) verschwenkbar ist, die der zur Gitter­ ebene senkrechten Gittermittelachse (C) zumindest be­ nachbart ist und diese vorzugsweise schneidet.

10. Luftkühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftleitgitter (5) in zwei einander gegenüber­ liegende, vorzugsweise jeweils eine Halbkreisscheibe bildende Leitgitterteile (5′, 5′′) unterteilt ist und zumindest eines der beiden Leitgitterteile (5′, 5′′) um eine zumindest im wesentlichen entlang der dazwischen­ liegenden Trennlinie verlaufende Schwenkachse (B) ver­ schwenkbar ist.

11. Luftkühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftleitgitter (5) zwischen dem Gebläserotor (4) und dem abströmseitig frei zugänglich angebrachten Gebläsemotor (6) angeordnet ist.

12. Luftkühler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftleitgitter (5) eine Ausnehmung (9) auf­ weist, in die sich das dem Gebläserotor (4) zugewandte Ende des Gebläsemotors (6) erstreckt.

13. Luftkühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftleitgitter (5) in einem kragenförmigen, vorzugsweise zylindrischen Luftschacht gehaltert ist, der vorzugsweise durch einen Gehäuseansatz (3) gebildet ist.

14. Luftkühler insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das gesamte, den Gebläserotor (4) sowie den Geblä­ semotor (6) umfassende Gebläse vorzugsweise einschließ­ lich des Luftleitgitters (5) um das Gebläse aufnehmen­ den Luftschacht (3) verstellbar ist.

15. Luftkühler nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (4, 6) vorzugsweise einschließlich des Luftleitgitters (5) im Luftschacht (3) vorzugsweise über Langlöcher (16, 16′) parallel zur Schachtachse verschiebbar und/oder zumindest um eine zur Schachtachse senkrechte Achse verschwenkbar ist.

16. Luftkühler insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beeinflussung der auslaßseitigen Strömung ein vorzugsweise über Langlöcher (14) verstellbar am Ge­ häuse (1) angebrachtes Luftleitblech (12) vorgesehen ist.

17. Luftkühler nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftleitblech (12) um den Luftschacht bzw. Ge­ häuseansatz (3) drehbar ist.

18. Luftkühler nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftleitblech (12) bezüglich des Luftschachtes (3) radial verschiebbar ist.