DE9406183U1 - Cooling device - Google Patents
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B/MJ (3750) 22. März 1994B/MJ (3750) 22 March 1994
Die Erfindung betrifft eine Kühleinrichtung mit einem von Kühlwasser duchströmbaren Leitungssystem, das eine Anzahl im wesentlichen U- oder V-förmiger Leitungsschleifen umfaßt. Diese sind jeweils mit einer plattenförmigen Lamelle abgedeckt. The invention relates to a cooling device with a pipe system through which cooling water can flow, which comprises a number of essentially U- or V-shaped pipe loops. These are each covered with a plate-shaped lamella.
Derartige allgemein bekannte Kühleinrichtungen dienen mit jeweils einer Vielzahl von Lamellen dazu, insbesondere im Aufenthaltsbereich eines Raumes erwärmte und infolge der Thermik aufsteigende Luft zu kühlen, die daraufhin in gekühltem Zustand absinkt und erneut in den Aufenthaltsbereich gelangt.Such generally known cooling devices each have a large number of slats to cool air that is heated in the living area of a room and rises due to thermals, which then sinks in a cooled state and returns to the living area.
Bei den bekannten Kühleinrichtungen führt das durch das Leitungssystem strömende Kühlwasser häufig Luftreste in Form von kleinen Blasen mit, wodurch nicht nur die Kühlleistung aufgrund des wesentlich geringeren Wärmeleitvermögens der Luft beeinträchtigt wird, sondern wodurch auch störende Strömungsgeräusche verursacht werden. Es wird daher eine vollständige Entlüfung des Leitungssystems angestrebt, die je nach der Leitungsführung zahlreiche und insbesondere aufwendige, über das Leitungssystem verteilte Entlüftungsvorrichtungen erfordert, wodurch die Kühleinrichtung insgesamt verteuert wird.In the known cooling systems, the cooling water flowing through the pipe system often carries with it air residues in the form of small bubbles, which not only impairs the cooling performance due to the significantly lower thermal conductivity of the air, but also causes annoying flow noises. The aim is therefore to completely vent the pipe system, which, depending on the pipe routing, requires numerous and particularly complex venting devices distributed throughout the pipe system, which makes the cooling system more expensive overall.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühleinrichtung der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß mit ihr eine gute Kühlleistung erzielbar ist, wobei das über zahlreiche Lamellen geführte Leitungssystem der Kühleinrichtung es ermöglicht, im Kühlwasser mitgeführte Luft in einfacher Weise an vielen Stellen abzuscheiden, ohne dazu aufwendige, für den gesamten Kühlwasserstrom ausgelegte Entlüftungseinrichtungen zu benötigen.The invention is based on the object of designing a cooling device of the type described at the outset in such a way that good cooling performance can be achieved with it, whereby the piping system of the cooling device, which is guided over numerous fins, makes it possible to separate air entrained in the cooling water in a simple manner at many points, without requiring complex venting devices designed for the entire cooling water flow.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird von einer Kühleinrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 und 2 genannten Art ausgegangen, welche erfindungsgemäß die in dem jeweiligen kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 bzw. 2 angegebenen Merkmale aufweist.To solve this problem, a cooling device of the type mentioned in the preamble of claims 1 and 2 is used, which according to the invention has the features specified in the respective characterizing part of claims 1 and 2.
Durch die erfindungsgemäßen Querschnittsverengungen, die in besonders vorteilhafter Weise aus einfach zu erzeugenden Teilverquetschungen der beiden Leitungsstränge (Anspruch 1) oder des Leitungsstranges (Anspruch 2) bestehen können, ergibt sich die Möglichkeit, die Leitungsschleifen nacheinander mit dem Hauptstrom des Kühlwassers zu durchströmen, während gleichzeitig jeweils ein die Luftblasen enthaltender kleiner Nebenstrom des Kühlwassers unter Umgehung der Leitungsschleifen unmittelbar zu einem Luftabscheider geführt werden kann.The cross-sectional constrictions according to the invention, which can consist in a particularly advantageous manner of easily produced partial squeezing of the two line strands (claim 1) or of the line strand (claim 2), make it possible to flow through the line loops one after the other with the main flow of cooling water, while at the same time a small secondary flow of cooling water containing the air bubbles can be led directly to an air separator, bypassing the line loops.
Vorzugsweise ist jeweils zwischen zwei aufeinanderfolgenden Querschnittsverengungen jeder Strangabschnitt an eine gemeinsame Luftabführleitung angeschlossen. Durch diese Verbindung entsteht zwar ein Kurzschlußwasservolumenstrom zwischen der Vor- und der Rücklaufleitung. Dieser kann jedoch durch eine definierte Querschnittsverengung in der Verbindungsleitung auf ein Minimum begrenzt werden.Preferably, between two consecutive cross-sectional constrictions, each section of the line is connected to a common air discharge line. This connection does indeed create a short-circuit water volume flow between the supply and return lines. However, this can be limited to a minimum by a defined cross-sectional constriction in the connecting line.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist jede Leitungsschleife von auf einer Seite der Lamelle befestigten U-Profilen eingefaßt.According to one embodiment of the invention, each cable loop is enclosed by U-profiles attached to one side of the slat.
Durch diese Ausgestaltung läßt sich zwischen den vorzugsweise aus Kupferrohr gefertigten Leitungsschleifen über die vorzugsweise aus Aluminium hergestellten U-Profile ein guter Kontakt mit den vorzugsweise gleichfalls aus Aluminium bestehenden Lamellen bewerkstelligen, indem die U-Profile jeweils mit einem Schenkel flach gegen die Lamellen angeschraubt werden.This design allows good contact to be achieved between the cable loops, which are preferably made of copper pipe, and the U-profiles, which are preferably also made of aluminum, with the slats, which are preferably also made of aluminum, by screwing the U-profiles flat against the slats with one leg each.
Zur Verbesserung der Kühlwirkung ist die Leitungsschleife innerhalb der Lamellenfläche vorzugsweise in einem Abstand von etwa 1/4 der Lamellenbreite von deren Rand entfernt befestigt.To improve the cooling effect, the cable loop is attached within the fin surface, preferably at a distance of approximately 1/4 of the fin width from its edge.
Nach weiteren Ausgestaltungen der Erfindung ist die Leitungsschleife auf ihrer der jeweiligen Lamelle abgewandten Seite mit einem Lochblech abgedeckt, wobei zwei abgewinkelte Randstreifen der Lamelle das Lochblech einfassen, das mit den U-profilen wärmeleitend verbunden ist.According to further embodiments of the invention, the cable loop is covered with a perforated sheet on its side facing away from the respective slat, whereby two angled edge strips of the slat enclose the perforated sheet, which is connected to the U-profiles in a heat-conducting manner.
Durch diese Ausgestaltung läßt sich akustisches Isoliermaterial im Raum zwischen der Lamelle und dem Lochblech fixieren, wobei der feste Kontakt des Lochbleches mit den U-Profilen und der Lamelle zu einer Vergrößerung der Kühlfläche in Form des Lochbleches führt. Zur Verbesserung dieses Kontaktes ist das Lochblech vorzugsweise durch zweifach abgewinkelte Randstreifen der Lamelle eingefaßt.This design allows acoustic insulation material to be fixed in the space between the slat and the perforated sheet, whereby the firm contact of the perforated sheet with the U-profiles and the slat leads to an increase in the cooling surface in the form of the perforated sheet. To improve this contact, the perforated sheet is preferably enclosed by double-angled edge strips of the slat.
Um die Konvektion und dadurch die Kühlleistung weiter zu erhöhen, sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, zwischen dem Isoliermaterial und dem Lochblech einen freien Luftspalt zu belassen.In order to further increase the convection and thus the cooling performance, one embodiment of the invention provides for a free air gap to be left between the insulating material and the perforated sheet.
Schließlich sieht eine Ausgestaltung der Erfindung noch vor, daß jede Lamelle aus einem trapezförmigen Teilstück und einem an dessen kürzere der beiden parallelen Seiten angeschlossenen elliptischen Segment besteht.Finally, an embodiment of the invention provides that each lamella consists of a trapezoidal section and an elliptical segment connected to the shorter of the two parallel sides.
Diese Ausgestaltung hat den besonderen Vorteil, daß trotz verschiedener Längen der Lamellen die komplizierter zu fertigenden elliptischen Segmente alle gleich ausgebildet sein können, wogegen nur die einfacher zu fertigenden trapezförmigen Teilstücke in verschiedenen Längen herzustellen sind. Die gleichmäßige Kühlung der Lamelle ist dadurch sicherzustellen, daß sowohl das trapezförmige Teilstück als auch das elliptische Segment über die U-Profile einen direkten Kontakt mit der Leitungsschleife erhalten.This design has the particular advantage that, despite the different lengths of the slats, the elliptical segments, which are more complicated to manufacture, can all be designed the same, whereas only the trapezoidal sections, which are easier to manufacture, need to be manufactured in different lengths. The even cooling of the slats is ensured by ensuring that both the trapezoidal section and the elliptical segment have direct contact with the cable loop via the U-profiles.
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Kühleinrichtung schematisch dargestellt:Various embodiments of a cooling device according to the invention are shown schematically in the drawing:
Fig. 1 zeigt jeweils ein Teilstück eines ersten Leitungsstranges 1 und eines zweiten Leitungsstranges 2 aus Cu-Wasserleitungen, an welche jeweils ein erstes Ende 3 und ein zweites Ende 4 einer Anzahl Leitungsschleifen 5 angeschlossen sind. Mit "x" sind Querschnittsverengungen 6 in den Leitungssträngen 1 und 2 hinter jeder zweiten Leitungsschleife 5 symbolisiert. Die Querschnittsverengungen 6 bewirken eine ausreichende Durchströmung jeder Leitungsschleife 5 und erleichtern eine Entlüftung des Leitungssystems insgesamt.Fig. 1 shows a section of a first line section 1 and a second line section 2 made of copper water pipes, to each of which a first end 3 and a second end 4 of a number of line loops 5 are connected. Cross-sectional constrictions 6 in the line sections 1 and 2 behind every second line loop 5 are symbolized by "x". The cross-sectional constrictions 6 ensure sufficient flow through each line loop 5 and facilitate venting of the line system as a whole.
Fig. 2 zeigt ein Teilstück eines Leitungsstranges 7, der in Abschnitte 8 unterteilt ist, die über Leitungsschleifen 5 miteinander verbunden sind. Jeder Leitungsabschnitt 8 ist über eine Verbindungsleitung 9 mit einer gemeinsamen Luftabführleitung 10 verbunden, die gleichzeitig als Rückführleitung für das durch das Leitungssystem strömende Kühlwasser dient.Fig. 2 shows a section of a line 7, which is divided into sections 8 that are connected to one another via line loops 5. Each line section 8 is connected via a connecting line 9 to a common air discharge line 10, which simultaneously serves as a return line for the cooling water flowing through the line system.
Fig. 3 zeigt im Querschnitt ein Teilstück einer Leitungsschleife 5, die von einem U-Profil 11 aus Aluminium eingefaßt und einseitig von einer flachen Lamelle 12, gleichfalls aus Aluminium, abgedeckt ist. Die Lamelle 12 ist fest mit dem ihr zugewandten Schenkel des U-Profils 11 verbunden.Fig. 3 shows a cross-section of a section of a cable loop 5, which is enclosed by a U-profile 11 made of aluminum and covered on one side by a flat slat 12, also made of aluminum. The slat 12 is firmly connected to the leg of the U-profile 11 facing it.
Fig. 4 zeigt die Lamelle 12 mit der Leitungsschleife 5 im Grundriß. Dabei ist verdeutlicht, daß die Leitungsschleife 5 nicht entlang dem Rand der Lamelle 12 verläuft, sondern in einem Abstand dazu, der im Mittel etwa einem Viertel der Lamellenbreite entspricht. Durch diesen Verlauf der Leitungsschleife 5 läßt sich die Kühlleistung optimieren.Fig. 4 shows the slat 12 with the line loop 5 in plan view. It is clear that the line loop 5 does not run along the edge of the slat 12, but at a distance from it that corresponds on average to about a quarter of the slat width. The cooling performance can be optimized by this course of the line loop 5.
Fig. 5 zeigt, daß die Lamelle 12 aus einem Teilstück 13, das trapezförmig ausgebildet ist, und aus einem Teilstück 14, das aus einem elliptischen Segment besteht, zusammengesetzt ist. Bei verschiedenen Längen der Lamelle 12 können auf diese Weise die komplizierter zu fertigenden elliptischen Teilstücke 14 gleich sein, so daß lediglich die einfacher zu fertigenden trapezförmigen Teilstücke 13 in verschiedenen Längen herzustellen sind.Fig. 5 shows that the slat 12 is composed of a part 13 that is trapezoidal and a part 14 that consists of an elliptical segment. If the slat 12 has different lengths, the elliptical parts 14 that are more complicated to manufacture can be the same in this way, so that only the trapezoidal parts 13 that are easier to manufacture need to be manufactured in different lengths.
Fig. 6 zeigt, daß sich die Leitungsschleife 5 über beide Teilstücke 13 und 14 der Lamelle 12 erstreckt. Über die U-Profile 11 erhält jedes Teilstück 13, 14 der Lamelle 12 einen intensiven Kontakt mit der Leitungsschleife 5.Fig. 6 shows that the cable loop 5 extends over both sections 13 and 14 of the slat 12. Each section 13, 14 of the slat 12 is in intensive contact with the cable loop 5 via the U-profiles 11.
Fig. 7 zeigt in einem Querschnitt die Leitungsschleife 5, die diese einfassenden U-Profile 11 und die Lamelle 12 mit zweifach abgewinkelten Randstreifen 1 5. Diese fassen ein Lochblech 1 6 ein, das ebenso wie die Lamelle 12 fest mit den U-Profilen 11 verbunden ist. Zwischen der Lamelle 12 und dem Lochblech 16 ist derFig. 7 shows a cross-section of the cable loop 5, the U-profiles 11 enclosing it and the slat 12 with double-angled edge strips 1 5. These enclose a perforated sheet 1 6 which, like the slat 12, is firmly connected to the U-profiles 11. Between the slat 12 and the perforated sheet 16 is the
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kastenförmige, von der Leitungsschleife 5 und den U-Profilen 11 nicht beanspruchte Raum mit Isoliermaterial 17 ausgefüllt, das eine Schalldämpfung bewirkt. Die feste Verbindung des Leitbleches 16 mit den U-Profilen 11 und der Lamelle 12 schafft eine Vergrößerung der Kühlfläche entsprechend der Oberfläche des Lochbleches 16.The box-shaped space not occupied by the cable loop 5 and the U-profiles 11 is filled with insulating material 17, which provides sound insulation. The firm connection of the guide plate 16 with the U-profiles 11 and the slat 12 creates an enlargement of the cooling surface corresponding to the surface of the perforated plate 16.
Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform gemäß Fig. 7, wobei jedoch zwischen dem Lochblech 16 und dem Isoliermaterial 17 ein Freiraum belassen ist, wodurch sich die Konvektion und damit die Kühlleitung erhöhen läßt, indem das Lochblech 16 beidseitig mit Luft umströmbar ist.Fig. 8 shows an embodiment according to Fig. 7, but with a free space left between the perforated sheet 16 and the insulating material 17, whereby the convection and thus the cooling conductivity can be increased by allowing air to flow around the perforated sheet 16 on both sides.
Fig. 9 zeigt vier verschiedene Schaltungen für den Wasserkreislauf, mit denen sich die erfindungsgemäße Kühleinrichtung betreiben läßt.Fig. 9 shows four different circuits for the water circuit with which the cooling device according to the invention can be operated.
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19509979C2 (en) | 1997-05-07 |
| DE19509979A1 (en) | 1995-10-19 |
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