DE4412218C2 - Befestigungsrahmen für Wärmetauscherelemente im Luftstrom von Heiz- und/oder Kühlvorrichtungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Befestigungsrahmen für Wärmetauscherelemente im Luftstrom innerhalb eines Gehäuses von Heiz- und/oder Kühlvorrichtungen.

Befestigungsvorrichtungen für Wärmetauscher im Luftstrom von Heiz­ und/oder Kühleinrichtungen wurden bisher immer individuell auf das jeweilige Wärmetauscherelement abgestimmt. Insbesondere in Schrank- oder Truhen-Klimageräten kommen oft mehrere Wärmetauscher für verschiedene Betriebsbedingungen gleichzeitig zum Einsatz. Oftmals befinden sich Kühl- und Heizelemente im Luftstrom, die jeweils abwechselnd zum Einsatz kommen, damit das Klimagerät ganzjährig einsatzfähig ist. Oft ist es außerdem wünschenswert, neben dem üblichen Kühlelement, das in einen Kältemittelkreislauf eingebunden ist, ein zusätzliches Kühlelement in eine Kühlvorrichtung einzubringen, das über einen Kaltwasserkühlkreislauf verfügt. Je nach Bedarf werden diese Kühlelemente hintereinander geschaltet und mit individuellen Befestigungsvorrichtungen im Luftstrom eines Klimagerätes angebracht.

Diese bekannte Technik weist einige Nachteile auf. Durch die vielen Kombinationsmöglichkeiten von verschiedenen Wärmetauscherelementen kommt es zu einer unüberschaubaren Variantenvielfalt an Befestigungsvorrichtungen, die große Produktions-, Lager-, und Installationskosten mit sich bringt. Späterer Austausch oder die Nachrüstung eines zusätzlichen Elementes bringt dann auch einen Austausch der Befestigungsvorrichtung mit sich. Um Strömungsverluste an den Wärmetauscherelementen zu vermeiden, müssen diese auf allen Seiten gut gegen das Gehäuse abgedichtet werden, damit möglichst keine Luft ungekühlt oder unbeheizt an den Wärmetauschern vorbeiströmt.

Sind dazu individuelle Dichtungen notwendig, die auf den Wärmetauscher sowie das Gehäuse, in das der Wärmetauscher eingebaut wird, abgestimmt werden müssen, so ist wiederum durch die Kombinationsvielfalt eine sehr große Variantenvielfalt notwendig. Erfolgt die Dichtung mit Dichtungsmeter­ ware, so ist deren Anpassung, insbesondere in den Ecken problematisch; oder es kommt Dichtmasse zum Einsatz, die jedoch nach jeder späteren Nachinstallation und nach jeder Wartung, die den Ausbau einzelner Elemente notwendig macht, erneuert werden muß. Darüber hinaus können Probleme mit dem an Kühlelementen auftretenden Kondenswasser auftauchen, wenn dieses zum tiefsten Punkt der Elemente abfließt und hier nicht auf entsprechende Aufnahme- und Abführungsvorrichtungen trifft. Wird bei der Installation an dieser Stelle nicht auf ausreichende Dichtigkeit geachtet, so kann das Kondenswasser in tiefer gelegenen Komponenten der Kühlvorrichtung erhebliche Schäden verursachen.

Demgemäß ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Befestigungsrahmen für Wärmetauscherelemente im Luftstrom von Heiz­ und/oder Kühlvorrichtungen derart weiterzubilden, daß die Befestigung verschiedenartiger Heiz- und Kühlelemente mit einer für alle Varianten einheitlichen konstruktiven Lösung erfolgt, daß keine Veränderung an der Dichtung zwischen Rahmen und Gehäuse notwendig werden und daß die Heiz- und Kühlelemente ohne Veränderung am Kondenswasserabführsystem ausgetauscht, ergänzt und gewartet werden können. Außerdem soll die Teilevielfalt an Befestigungselementen soweit als irgend möglich reduziert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Befestigungsrahmen für Wärmetauscherelemente im Luftstrom innerhalb eines Gehäuses von Heiz- und/oder Kühleinrichtungen vorgeschlagen wird, der dadurch gekennzeichnet ist, daß der Rahmen im wesentlichen rechteckig ist und über eine Luftdurchströmöffnung innerhalb des Rahmens verfügt, daß an zwei gegenüberliegenden Seiten des Rahmens im Winkel von ungefähr 90° kurze Schenkel in einander entgegengesetzter Richtung angebracht sind, daß der Rahmen im Gehäuse im Winkel von weniger als 45° gegen die Vertikale so anbringbar ist, daß der untere Schenkel nach oben weist und daß der Rahmen umlaufend gegen das Gehäuse abdichtbar ist und auf der Rahmenfläche über Befestigungsmittel für Wärmetauscherelemente verfügt.

Diese Anordnung ermöglicht es, einen erfindungsgemäßen Rahmen in ein Klimagerät einzubringen und auf diesem Rahmen je nach Bedarf einzelne Wärmetauscherelemente zu befestigen. Der Rahmen selbst ist mit einer umlaufenden Dichtvorrichtung versehen, die den Rahmen luftdicht gegen das Gerätegehäuse abschließt. Die Länge der beiden kurzen Schenkel entspricht etwa der Dicke von zwei Wärmetauscherelemente, so daß auf jeder Seite des Rahmens zwei Elemente anbringbar sind, ohne über die Außenabmessungen des Gerätes herauszuragen. Die auf den Rahmen aufgelegten oder darunter eingehängten Elemente brauchen nur noch gegen eine plane Fläche gedichtet zu werden, was keinerlei Probleme mit sich bringt. Der Rahmen kann später auch mit anderen Elementen bestückt werden, ohne daß die Dichtung zwischen Rahmen und Gerätegehäuse berührt werden würde. Der Rahmen wird in einem Winkel von weniger als 45° zur Vertikalen im Gehäuse angebracht. Dadurch wird gewährleistet, daß bei Anbringung von Kühlelementen auf dem Rahmen das dort anfallende Kondenswasser zum tiefsten Punkt des Rahmens abläuft und es nicht zu Tropfenabriß des Kondensats am Kühlelement kommt. Der untere Schenkel des Rahmens weist nach oben, so daß die durch den 90°-Winkel entstehende Kante die tiefste Stelle des Rahmens darstellt. Zweckmäßiger Weise werden Kühlelemente oberhalb des Rahmens befestigt, so daß sich das anfallende Kondenswasser im unteren Winkel des Rahmens sammelt und von dort abgeführt werden kann. Heizelemente können auch unterhalb des Rahmens angebracht werden.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Befestigungsrahmens sieht vor, daß knapp oberhalb des tiefsten Punktes des Rahmens, nämlich knapp oberhalb des unteren Winkels, Leitbleche angebracht sind, die das Kondenswasser an eine geeignete Sammelstelle im unteren Winkel fließen lassen, an der eine Bohrung mit einem Stutzen angebracht sein kann, an den sich ein Schlauch anschließt, der das Wasser nach unten abführt. Dieser Schlauch kann auch eine siphonartige Krümmung aufweisen.

Der erfindungsgemäße Rahmen kann z. B. aus verzinktem Stahlblech oder Alublech bestehen und ist leicht herstellbar, da nur an zwei gegenüberliegenden Seiten Schenkel im 90° Winkel in entgegengesetzter Richtung abgekantet werden müssen und in der Mitte eine Öffnung als Luftdurchtritt eingestanzt werden muß.

Wird der untere Winkel gleichzeitig als Wasserauffang genutzt, so stellen sich hier auch keine Dichtprobleme in Bezug auf das Kondenswasser.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist mit einer umlaufenden Dichtung ausgerüstet, die den Rahmen gegen das Gehäuse abdichtet. Da der Rahmen zum Austausch der Wärmetauscher nicht ausgebaut werden muß, wird diese Dichtung nicht angetastet und es treten deshalb auch keine späteren Dichtigkeitsprobleme auf.

Der erfindungsgemäße Rahmen ermöglicht den Bau von Klimageräten mit aufwärts oder abwärts gerichtetem Luftstrom, ohne daß für beide Gerätearten unterschiedliche Bauteile benötigt würden. Die Wärmetauscherelemente lassen sich ohne weiteres andersherum installieren, ohne Veränderungen am Rahmen vorzunehmen.

Ein Ausführungsbeispiel wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es stellen dar

Fig. 1 einen Querschnitt durch den schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen Befestigungsrahmens mit darauf und darunter angebrachten Wärmetauscherelementen in einem Klimagerätegehäuse.

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen unbestückten Befestigungsrahmen mit Kondenswasserleitblechen und Kondenswasserablauf.

Der Rahmen 1 sitzt vorzugsweise in einem Winkel von weniger als 45 0 zur Vertikalen im Gehäuse 13 und ist mit den Dichtungen 11 umlaufend gegen das Gehäuse 13 des Klimagerätes abgedichtet. Oben auf dem Rahmen 1 ist ein Kühlelement 6 angebracht, darunter ein Heizelement 7; beide Elemente sind mit einer Flachdichtung 12 gegen den Rahmen 1 gedichtet. Am Kühlelemente 6 anfallendes Kondenswasser wird aufgrund des geeignet gewählten Einbauwinkels nicht herabtropfen sondern durch seine Oberflächenspannung am Kühlelement 6 herab zum tiefsten Punkt des Rahmens 1, also in den unteren Winkel 8 ablaufen. Hier wird es durch Leitbleche 10 zum Wasserablauf 9 geleitet und von dort über einen Schlauch aus dem Gehäuse 13 der Klimaanlage abgeführt.

Auf das abgebildete Kühlelement 6 kann ohne weitere Probleme ein zweites Kühlelement 5 z. B. für Wasserkühlung aufgebracht werden. Ebenso kann unter dem Heizelement 7 ein weiteres Heizelement befestigt werden. Die Schenkel 3, 4 des Befestigungsrahmens sind längenmäßig so dimensioniert, daß sowohl oben als auch unten zwei Wärmetauscherelemente anbringbar sind, ohne daß sie über die äußeren Abmessungen des Gehäuses 13 herauszuragen.

Bei einem Austausch oder einer Nachrüstung eines einzelnen Elementes oder mehrerer Elemente bleiben die umlaufenden Dichtungen 11 völlig unangetastet, genauso wie das Kondenswasserablauf 9.

Claims (8)

1. Befestigungsrahmen für Wärmetauscherelemente im Luftstrom innerhalb des Gehäuses von Heiz- und/oder Kühlvorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (1) im wesentlichen rechteckig ist und über eine Luftdurchströmöffnung (2) innerhalb des Rahmens (1) verfügt, daß an zwei gegenüberliegenden Seiten des Rahmens (1) im Winkel von ungefähr 90° kurze Schenkel (3, 4) in einander entgegengesetzter Richtung angebracht sind, daß der Rahmen im Gehäuse (13) im Winkel von weniger als 45° gegen die Vertikale so anbringbar ist daß der untere Schenkel (4) nach oben weist und daß der Rahmen (2) umlaufend gegen das Gehäuse (13) abdichtbar ist und auf der Rahmenfläche über Befestigungsmittel für Wärmetauscherelemente verfügt.

2. Befestigungsrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kurzen Schenkel (3, 4) etwa eine Länge aufweisen, die der Dicke von zwei übereinanderliegenden Wärmetauscherelementen entspricht.

3. Befestigungsrahmen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Winkel (8) ein Kondenswasserablauf (9) vorgesehen ist.

4. Befestigungsrahmen nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kondenswasser über Leitbleche (10) oberhalb des unteren Winkels (8) zum Kondenswasserablauf (9) leitbar ist.

5. Befestigungsrahmen nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (1) aus Aluminiumblech oder verzinktem Stahlblech hergestellt ist.

6. Befestigungsrahmen nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (1) über eine umlaufende Dichtung (11) zur Abdichtung gegen das Gehäuse (13) verfügt.

7. Befestigungsrahmen nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (1) beidseitig um die Luftdurchströmöffnung (2) über Dichtungen (12) zur Abdichtung der Wärmetauscherelemente gegen den Rahmen (1) verfügt.

8. Verwendung des Befestigungsrahmens nach Anspruch 1 bis 7 in Klimageräten.