EP1078205A1

EP1078205A1 - Luftkühlelement, verfahren zu seinem betrieb sowie luftkühlanordnung

Info

Publication number: EP1078205A1
Application number: EP00904781A
Authority: EP
Inventors: Helmuth Sokolean; Klaus Roschmann; Josef Ender; Beat Schönbächler
Original assignee: Barcol Air AG
Current assignee: Barcol Air AG
Priority date: 1999-03-03
Filing date: 2000-02-25
Publication date: 2001-02-28
Anticipated expiration: 2020-02-25
Also published as: ES2209816T3; PT1078205E; ATE253714T1; DE50004305D1; EP1078205B1; AU770154B2; JP3663132B2; US6602129B1; JP2002538408A; AU2655500A; CA2330787A1; WO2000052395A1; DK1078205T3

Description

B E S C H R E I B U N G

LUFTKÜHLELEMENT, VERFAHREN ZU SEINEM BETRIEB SOWIE LUFTKUHLANORDNUNG

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Luftkuhlelement gemass dem

Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Verfahren zu seinem Betrieb sowie eine Luftkuhlanordnung. Derartige Luftkuhlelemente und Luftkuhlanordnungen werden zur Klimatisierung von Räumen eingesetzt .

Stand der Technik

Aus GB-A-2 033 075 ist ein m seinem grundsätzlichen Aufbau gattungsgemasses Luftverteilungselement bekannt, das der Zuleitung von Luft zu einem industriellen Arbeitsplatz dient. Die Kammer ist durch eine Reihe von Perforationen m einer Trennwand mit einer mit einem Luftanschluss versehenen Vorkammer verbunden. Die Kammer weist eine poröse Wand auf, durch welche die Luft ausströmt. Dies lasst jedoch keine genaue Kontrolle des Luftstroms zu. Das bekannte Luftverteilungselement ist daher nicht geeignet, bei ausreichender Kuhlwirkung zugleich zu gewährleisten, dass keine störenden Kaltluftstromungen auftreten.

Aus der DE-A-44 21 167 ist ein weiteres

Luftverteilungselement zum Verteilen auch gekühlter Luft bekannt mit einer Kammer, welche einseitig von zwei parallelen, geringfügig beabstandeten Gewebelagen begrenzt ist. Auch m diesem Fall ist eine genaue Kontrolle der Luftströmung nicht möglich. Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Luftkuhlelement anzugeben, welches eine Kontrolle, insbesondere Beschrankung des Luftstroms in den zu kühlenden Raum gewahrleistet. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelost. Ausserdem soll ein geeignetes Verfahren zu seinem Betrieb angegeben werden sowie eine Luftkuhlanordnung, die m einfacher Weise aus erfmdungsgemassen Luftkuhlelementen aufgebaut ist.

Die durch die Erfindung erzielten Vorteile liegen vor allem darin, dass die Luftzufuhrung in sehr kontrollierter und gleichmassiger Weise erfolgt und auch bei hoher Kühlleistung störende kompakte Kaltluftstrome im zu kühlenden Raum vermieden werden. Die erfindungsgemasse Luftkuhlanordnung kann aus mehreren verbundenen Luftkühlelementen auf sehr einfache Weise aufgebaut werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren, welche lediglich ein Ausfuhrungsbeispiel darstellen, naher erläutert. Es zeigen

Fig. la eine Draufsicht auf ein erfmdungsgemasses Luftkuhlelement gemass einer ersten Ausfuhrungsform,

Fig. lb einen Schnitt längs B-B in Fig. la,

Fig. 2a eine Draufsicht auf einen Verteilerstutzen des erfindungsgemassen Luftkuhlelements gemass der ersten Ausfuhrungsform, Fig. 2b einen Schnitt durch den Verteilerstutzen und eine Trennwand, an der er befestigt ist, entsprechend B-B m Fig. 3a,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemasse Luftkuhlanordnung aus Luftkuhlelementen gemass der ersten Ausfuhrungsform,

Fig. 4 eine Frontansicht eines erfindungsgemassen

Luftkuhlelements gemass der ersten Ausfuhrungsform in der Luftkuhlanordnung gemass Fig. 3,

Fig. 5a vergrossert ein Detail der erfindungsgemassen

Luftkuhlanordnung entsprechend einem Schnitt längs V-V in Fig. 4,

Fig. 5b einen Schnitt längs B-B in Fig. 5a,

Fig. 6 einen Schnitt durch eine Verbindung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Luftkuhlelementen in einer erfindungsgemassen Luftkuhlanordnung nach Fig. 4

Fig. 7a eine Draufsicht auf ein erfindungsgemasses Luftkuhlelement gemass einer zweiten Ausfuhrungsform,

Fig. 7b einen Schnitt längs B-B m Fig. 7a,

Fig. 8a einen Schnitt durch eine Trennwand des erfindungsgemassen Luftkuhlelements gemass der zweiten Ausfuhrungsform,

Fig. 8b eine Unteransicht der Trennwand nach Fig. 8a, Fig. 9 einen Schnitt durch einen Teil eines Luftkuhlelements gemass der zweiten Ausfuhrungsform in einer erfindungsgemassen Luftkuhlanordnung und

Fig. 10 einen Schnitt durch eine Verbindung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Luftkuhlelementen gemass der zweiten Ausfuhrungsform in der erfindungsgemassen Luftkuhlanordnung .

Wege zur Ausführung der Erfindung

Erfindungsgemasse Luftkuhlelemente werden in der Regel unterhalb der Decke eines zu kühlenden Raumes montiert. Wie vor allem aus den Figuren la,b ersichtlich, weist gemass einer ersten Ausführungsform ein solches Luftkühlelement an der dem Raum zugewandten Unterseite eine rechteckige, insbesondere quadratische Kühlwand 1 auf, welche eine Kammer 2 nach unten begrenzt. An der Oberseite ist die Kammer 2 durch eine zur Kuhlwand 1 parallele Trennwand 3 begrenzt, welche sie von einer Vorkammer 4 trennt, mit der sie über einen Lufteinlass 5 verbunden ist. Im übrigen ist die Kammer 2 durch zwei Frontwände 6, zwei Seitenwande 7 und die Trennwand 3 luftdicht verschlossen, so dass Zufluss von Kühlluft nur durch die Lufteinlasse 5 möglich ist und Abfluss lediglich durch die Kuhlwand 1.

Auch die Kühlwand 1 besteht aus festem luftundurchlässigen Material. Ihre Durchlässigkeit beruht lediglich auf Mikrolochern, die vorzugsweise gleichmassig über die Kuhlwand 1 verteilt sind. Sie können in einem regelmassigen, z. B. quadratischen Raster in Abstanden von z. B. 5 mm angeordnet sein. Der Durchmesser eines Mikrolochs kann z. B. 0,5 mm betragen. Er sollte möglichst nicht grosser als 0,8 mm, vorzugsweise nicht grosser als 0,6 mm sein. Der Anteil des freien Querschnitts, d. h. der Gesamtflache der Mikrolocher an der Flache der Kuhlwand 1 sollte möglichst nicht mehr als 2%, vorzugsweise nicht mehr als 1% betragen

Die Vorkammer 4, welche die gleiche horizontale Ausdehnung hat wie die Kammer 2, ist an der Oberseite durch eine Deckwand 8 und seitlich ebenfalls durch die Frontwände 6 und Seitenwande 7 abgeschlossen. An der Oberseite weist das Luftkuhlelement mittig eine breite Ausnehmung 9 rechteckigen Querschnitts auf, welche quer zu den Frontwanden 6 durchgehend ausgebildet ist. Jede der Frontwände 6 weist zwischen ihrem Seitenrand und der Ausnehmung 9 eine

Verbindungsoffnung 10 auf, welche zur Herstellung einer Verbindung der Vorkammer 4 mit der eines benachbarten Luftkuhlelements oder einer Luftzufuhrung dient. Die beiden Verbmdungsoffnungen 10 sind jeweils auf verschiedenen Seiten der mittigen Ausnehmung 9 angeordnet, so dass sie seitlich verhaltnismassig weit gegeneinander versetzt sind. Abgesehen von diesen Luftanschlussen und der Verbindung mit der Kammer 2 über die Lufteinlasse 5 ist auch die Vorkammer 4 im wesentlichen luftdicht verschlossen.

Die Frontwände 6, die Seitenwande 7, die Trennwand 3 und die Deckwand 8 sind vorzugsweise als Aluminiumplatten ausgebildet und miteinander verklebt. Die Kuhlwand 1 ist vorzugsweise eine Zmkorplatte, d. h. eine Stahlplatte mit einer Pulverbeschichtung, welche als Korrosionsschutz dient und einen hohen Absorptionskoeffizienten für Strahlung im Infrarotbereich aufweist. Ihre Dicke betragt vorzugsweise nicht mehr als 1 mm, insbesondere 0,62 mm. Sie ist Teil einer Wanne 11, die eine hochgezogene umlaufende Seitenwand 12 aufweist, welche die unteren Abschnitte der Frontwände 6 und die Seitenwande 7 der Kammer 2 mit geringem Abstand umgibt. Die Seitenwand 12 weist auf jeder Seite zwei vom oberen Rand ausgehende, jeweils m einer sie umgebenden länglichen Einbuchtung angeordnete Schlitze 13 auf, welche jeweils einen Schraubenbolzen 14 aufnehmen, der m eine Bohrung in der jeweiligen Frontwand 6 oder Seitenwand 7 eingeschraubt ist, derart, dass die über die Rander der Schlitze 13 überstehenden Kopfe der Schraubenbolzen 14 die Seitenwand 12 der Wanne 11 an den besagten Wanden der Kammer 2 festklemmen. Zur Herstellung einer luftdichten Verbindung ist zwischen den unteren Randern der Frontwände 6 und der Seitenwande 7 einerseits und der Wanne 11 andererseits eine umlaufende Dichtung geklemmt. Dadurch, dass die Wanne 11 seitlich etwas übersteht, ist es möglich, Luftkuhlelemente so anzuordnen, dass sie lückenlos aneinander anschliessen .

Die Verbindungsoffnungen 10 (s. a. Fig. 4) m den Frontwanden 6 sind rund. Im Randbereich einer Verbindungsoffnung 10 ist jeweils ein Dichtungsring 15 angebracht, dessen Innenrand frei über ihren Rand übersteht und dessen äusserer Randbereich zwischen der Frontwand 6 und einer mit derselben verbundenen Halteplatte 16 festgeklemmt ist. Der Dichtungsring 15 besteht aus einem flächigen elastischen Material, vorzugsweise Neopren, und liegt kreisringfόrmig in der Ebene der Verbindungsoffnung 10.

Der Lufteinlass 5, welcher die Kammer 2 mit der Vorkammer 4 verbindet, umfasst (Fig. 2a, b) einen Verteilerstutzen 17, der an der Unterseite der Trennwand 3 befestigt ist und in die Kammer 2 hineinragt. Er ist zylindrisch ausgebildet mit an der Oberseite einem runden gelochten Deckel 18, der von einem ringförmigen Befestigungsflansch 19 umgeben ist und an den ein ebenfalls gelochter Mantel 20 anschliesst. An der Unterseite ist der Verteilerstutzen 17 von einem durchgehenden, keine Oeffnungen aufweisenden Boden 21 verschlossen. Er ist von der Kuhlwand 1 geringfügig, z. B. um ca. 2 mm beabstandet . Der Deckel 18 und der Mantel 20 weisen z. B. runde Durchtrittsoffnungen von 1 mm Durchmesser auf und haben einen Lochanteil von ca. 22%. Die Trennwand 3 weist oberhalb des Verteilerstutzens 17 einen kreisrunden Durchlass 22 auf, dessen Durchmesser im Sinne einer Einstellung der Luftströmung gleich gross oder, wie dargestellt, etwas kleiner gewählt sein kann als der des Deckels 18.

In der Regel wird an der Decke des zu kühlenden Raumes (Fig. 3) eine Luftkuhlanordnung 23, die jeweils aus mehreren parallelen Reihen von Luftkuhlelementen 24a,b,c,d der beschriebenen Art bestehen, derart an einer Befestigungseinrichtung aufgehängt, dass die Kuhlwande 1 lückenlos oder mit einer definierten Fuge aneinander anschliessen. Dazu werden an der Decke in Abstanden, welche jeweils z. B. der doppelten Lange eines Luftkuhlelements entsprechen, parallele Winkel 25 (s. a. Fig. 4) befestigt, mit jeweils einem horizontalen Flansch 26 und einem von demselben nach unten ragenden vertikalen Streifen 27, der mehrere - im dargestellten Fall sind es zwei - von

Zwischenräumen 28 getrennte breite Laschen 29 bildet, welche an den Seitenrandern etwa C-formige seitliche Ausnehmungen 30 aufweisen.

Durch m einer Linie liegende Ausnehmungen 30 aufeinanderfolgender Winkel 25 sind jeweils Schienen 31a, b C-formigen Querschnitts gelegt. Sie sind an der Unterseite sowie seitlich durch von den Randern der Ausnehmungen 30 gebildete Anschlage in denselben fixiert und positioniert. Damit die Schienen 31a, b m leicht verdrehtem Zustand m die Ausnehmungen 30 eingeführt werden können, sind dieselben so ausgelegt, dass die Schienen 31a, b vertikal etwas Spiel haben. Fixiert werden sie dann jeweils mittels eines Schraubenbolzens 32, der m eine Gewindebohrung des Flansches 26 eingeschraubt und abgesenkt wird, bis er mit seinem unteren Ende gegen die Oberseite der Schiene 31a, b druckt .

Der aussere Schenkel einer Schiene 31a, b bildet (Fig. 5a, b) einen durchgehenden nach oben weisenden Auflagestreifen 33, welcher etwas oberhalb des unteren Randes durch die Ausnehmung 30 lauft. Jedes Luftkuhlelement ist an den beiden Enden der Ausnehmung 9 mit zwei Paaren einander gegenüberliegender Haltenocken 34 versehen, welche oberhalb des Grundes der Ausnehmung 9 an deren Seltenwanden befestigt sind und waagrecht m sie hineinragen. Jeder Haltenocken 34 ist als z. B. im Spritzgussverfahren hergestelltes Kunststoffteil ausgebildet und weist eine Basis 35 mit einem vorstehenden Auflagezapfen 36 auf sowie eine an die Basis 35 anschliessende Lasche 37, welche an der Seitenwand der

Ausnehmung anliegt. Jeder Haltenocken 34 ist auf einen von der Seite m die Ausnehmung 9 ragenden Fortsatz 38 der Frontwand 6 aufgesteckt, welcher von einem die Basis 35 und den Auflagezapfen 36 durchdringenden Kanal 39 spielfrei aufgenommen wird. Er ist dadurch auf einfache Weise zuverlässig befestigt. Der Auflagezapfen 36 liegt auf dem Auflagestreifen 33 auf, wahrend die Basis 35 eine seitliche Gleitflache bildet, die gegen die Aussenseite des ausseren Schenkels der jeweiligen Schiene 31a;b weist und als Anschlag wirkt. Das Luftkuhlelement hat so an beiden Enden nur geringes seitliches Spiel gegenüber der Schienenanordnung, ist aber in Längsrichtung den Schienen 31a, b entlang verschiebbar.

Zur Herstellung einer Luftkuhlanordnung werden also zuerst die Winkel 25 mit Abstand unter der Decke aufgehängt, z. B. an m derselben verankerten nach unten weisenden Bolzen. Dann werden die Schienen 31a, b m die Ausnehmungen 30 eingesetzt und mittels der Schraubenbolzen 32 fixiert. An einem Ende der Schienen 31a, b wird ein z. B. als Klemmstuck ausgebildeter Anschlag angebracht. Schliesslich werden vom anderen Ende her die Luftkuhlelemente 24a,b,c,d einer Reihe nacheinander aufgeschoben und zuletzt durch einen hinter dem letzten derselben angebrachten weiteren Anschlag fixiert. Die Luftkuhlelemente sind vorzugsweise gleich ausgebildet. Lediglich beim ersten Luftkuhlelement 24a wird vor dem Aufschieben desselben die Verbindungsoffnung in der die Reihe abschliessenden Frontwand durch eine Abschlussplatte verschlossen, welche der Halteplatte 16 entspricht, jedoch keine Oeffnung aufweist. Das zuletzt aufgeschobene Luftkuhlelement 24d wird schliesslich mittels eines etwas längeren Anschlussstutzens 42 an eine Zuluftleitung angeschlossen .

Die Verbindung wird jeweils hergestellt, indem in die Verbindungsoffnung 10 des zuletzt aufgeschobenen Luftkuhlelements ein Endstuck eines Verbindungsnippels 40 (s. a. Fig. 6) eingeschoben wird. Der Aussendurchmesser des Verbindungsstutzens 40 ist jeweils geringfügig kleiner als der Durchmesser der ihn aufnehmenden Verbindungsoffnung 10, jedoch grosser als der Innendurchmesser des Dichtungsrings 15, der sich folglich unter elastischer Dehnung manschettenartig an die Aussenseite des Verbindungsstutzens 40 derart anlegt, dass die Verbindung im wesentlichen luftdicht ist. Dies wird im Betrieb dadurch unterstutzt, dass der Druck in der Vorkammer 4 des Luftkuhlelements etwas über dem Aussendruck liegt.

Beim Aufschieben des nächsten Luftkuhlelements schiebt sich das andere Endstuck des Verbindungsnippeis 40 in dessen Verbindungsoffnung 10, so dass eine genau gleiche dichte Verbindung entsteht. Damit der Verbmdungsnippel 40 dabei selbsttätig richtig positioniert wird, weist er mittig einen umlaufenden Wulst 41 auf, der gegen die Halteplatten 16 der beiden Luftkuhlelemente wirksame Anschlagflachen bildet und schliesslich mit geringem Spiel zwischen denselben liegt. Es ist naturlich auch möglich, den Verbindungsnippel 40 mit einem der beiden Luftkuhlelemente fest oder z. B. mittels einer bajonettartigen Einrichtung losbar zu verbinden. Der Verbmdungsnippel 40 ist vorzugsweise aus Aluminium- oder Stahlblech hergestellt. Der Wulst 41 kann durch Stauchen hergestellt sein. Statt des Wulstes kann auch ein angeschweisster oder angeklebter Ring vorgesehen werden.

Im Betrieb fliesst durch die nicht dargestellte Zuluftleitung von einem Kuhlaggregat kommende, unter leichtem Ueberdruck stehende Kuhlluft in die Vorkammer 4 des Luftkuhlelements 24d und verteilt sich durch die beschriebenen Verbindungen über die Vorkammern 4 der weiteren Luftkuhlelemente 24c, b,a. In jedem der Luftkuhlelemente 24a,b,c,d fliesst nun Kuhlluft von der Vorkammer 4 durch den Lufteinlass 5 in die Kammer 2. Wegen des verhaltnismassig grossen Querschnitts der Verbindungen zwischen den Vorkammern 4 der Luftkuhlelemente 24a,b,c,d und des jeweils bedeutend kleineren Querschnitts der Durchtrittsoffnungen des Lufteinlasses 5 zwischen der Vorkammer 4 und der Kammer 2 in jedem derselben tritt jeweils zwischen der Vorkammer 4 und der Kammer 2 eines jeden Luftkühlelements ein leichter Druckabfall, typischerweise um ca. 60 Pa auf, während in den Vorkammern 4 der verschiedenen Luftkuhlelemente 24a,b,c,d im wesentlichen der gleiche Druck herrscht.

Der durch den Lufteinlass 5 in die Kammer 2 dringende Luftstrom wird durch den Verteilerstutzen 17 so verteilt, dass direkt gegen die Kühlwand 1 gerichtete Strömungen vermieden werden. In der Kammer 2 wird dabei ein lediglich einige Pa, typischerweise ca. 10 Pa über dem Aussendruck liegender Druck aufgebaut, welcher einen sehr gleichmassig über die Flache der Kuhlwand 1 verteilten Strom von Kuhlluft durch die Mikrolocher in den darunterliegenden Raum verursacht. Durch die Zwischenschaltung zweier jeweils einen verhältnismassig hohen Stromungswiderstand aufweisender Schranken zwischen der Luftzufuhrung und dem zu kühlenden Raum - jeweils zwischen der Vorkammer 4 und der Kammer 2, zwischen denen im beschriebenen Fall 6/7 und in der Regel mindestens 3/4 des gesamten Druckabfalls eintritt, und der Kammer 2 und dem Raum - wird jedes Durchschlagen der Strömungen, die mit der Kuhlluftzufuhr zwangsläufig verbunden sind, auf den Raum zuverlässig vermieden. Auch Ungleichmassigkeit der Kühlung wegen der unterschiedlichen Lage zur Luftzufuhrung kann nicht eintreten.

Wegen des geringen freien Querschnitts der Kuhlwand 1 verbleibt die Luft im Mittel verhaltnismassig lang in der Kammer 2, so dass schon vor ihrem Austritt ein Wärmeaustausch mit dem zu kühlenden Raum stattfindet. Insbesondere wird dadurch, dass die Luft in verhaltnismassig geringer Entfernung von der Kuhlwand 1 im wesentlichen parallel zu derselben m die Kammer 2 eingeblasen wird, eine an der Innenflache der Kuhlwand 1 entlangstreichende Strömung erzeugt, die, da die Luft bereits durch den gelochten Deckel 18 und den gelochten Mantel 20 des

Verteilerstutzens 17 geströmt ist und dabei stark verwirbelt wurde, auch hochturbulent ist.

Dies fuhrt bereits bei der im Normalbetrieb zugefuhrten Nominalluftmenge von 45 m/h zu einem hohen Warmeubergangswert an der Grenzschicht von l. a. ca. 100 W/m²K, gewohnlich über 80 W/m²K, auf jeden Fall aber über 50 W/m²K an dieser Flache, zumal der Wärmeübergang auch durch Strahlungsaustausch zwischen der Innenseite der Kuhlwand 1 und der Trennwand 3 unterstutzt wird. Da die Kuhlwand 1 wegen ihrer geringen Dicke von 0,62 mm und der hohen Wärmeleitfähigkeit von ca. 50 W/mK einen sehr hohen Warmeleitwert von ca. 100 '000 W/m²K aufweist, ist der gesamte Warmeubergangswert zwischen der Luft in der Kammer 2 und der an die Kuhlwand 1 grenzenden Raumluftschicht fast nur durch den wenig beeinflussbaren Warmeubergangswert an der Aussenflache begrenzt und daher verhaltnismassig hoch.

Folglich wird durch die Kuhlwand 1 hindurch zwischen der Luft in der Kammer 2 und der Raumluft auf höchst wirksame Weise Warme ausgetauscht, was einerseits zur Kühlung der letzteren auf eine keine störenden Strömungen verursachende Weise beitragt, andererseits aber die erstere vorwärmt, so dass ihre Austrittstemperatur spurbar hoher ist als die Temperatur, die sie beim Eintritt in die Kammer 2 hat, was die Gefahr von störenden Kaltluftstromungen vermindert. Die Kuhlwand 1, die durch die Kuhlluft auf einer verhaltnismassig tiefen Temperatur gehalten wird, unterstutzt die Kuhlwirkung ausserdem durch Strahlungsaustausch mit dem zu kühlenden Raum. Wegen des geringen Anteils an freiem Querschnitt ist ihre diesbezügliche Wirksamkeit praktisch ungeschmälert.

Die Kuhlwirkung beruht also auf drei Mechanismen, nämlich der Einleitung kälterer Luft in den zu kühlenden Raum durch die Mikrolocher in der Kuhlwand 1, Konvektion an derselben und Wärmeleitung durch sie hindurch sowie Strahlungsaustausch ihrer gegen den Raum weisenden Oberflache mit Objekten in demselben.

Es sind naturlich zahlreiche Abwandlungen der beschriebenen Ausfuhrung sowohl des einzelnen Luftkuhlelements als auch der Luftkuhlanordnung möglich. So können die

Luftkuhlelemente etwa länglich ausgeführt sein und zwei oder mehr Verteilerstutzen aufweisen. Zwischen aufeinanderfolgenden Luftkuhlelementen einer Luftkuhlanordnung können zur Aufnahme einer Abluftoffnung oder eines Beleuchtungskörpers grossere Abstände vorgesehen sein, die durch an den Enden wie die Verbindungsstutzen 40 ausgebildete längere Verbindungsrohre überbrückt sind.

Ein in seinem grundsatzlichen Aufbau und seiner Funktionsweise im wesentlichen gleiches, aber im einzelnen etwas anders ausgebildetes erfindungsgemasses Luftkuhlelement gemass einer zweiten Ausfuhrungsform, das sich auch durch niedrige Produktionskosten auszeichnet, ist schematisch in Fig. 7a, b dargestellt. Die Kammer 2 ist ebenfalls nach unten durch eine Kuhlwand 1 begrenzt, die wie im Zusammenhang der ersten Ausfuhrungsform geschildert ausgebildet ist. Insbesondere ist sie Teil einer Wanne 11 mit einer hochgezogenen umlaufenden Seitenwand 12. Nach oben und seitlich ist sie durch ein Gehäuse 43 begrenzt mit einer Deckwand 8, welche einen ebenen mittleren Abschnitt aufweist, der beidseits in schräg abfallende Abschnitte übergeht, an welche senkrechte Seitenwande 7 anschliessen sowie mit Frontwanden 6, die mit Verbindungsoffnungen 10 versehen sind. Zwischen den unteren Randern der Frontwände 6 und der Seitenwande 7 einerseits und dem Rand der Kuhlwand 1 andererseits ist ein umlaufender Dichtungsstreifen 44 aus Moosgummi geklemmt .

Die Trennwand 3, welche die Vorkammer 4 von der Kammer 2 trennt, ist (Fig. 8a, b) als Rohrabschnitt von rundem Querschnitt ausgebildet, der beidseits an die Verbindungsöffnungen 10 in den Frontwanden 6 anschliesst. Der Lufteinlass 5 der Kammer 2 wird durch eine Vielzahl von unmittelbar in der Trennwand 3 angebrachten, nämlich von innen gestanzten Durchtrittsoffnungen gebildet, die im unteren, gegen die Kuhlwand 1 weisenden Bereich derselben in fünf Reihen 45a,b,c,d,e, die jeweils Winkellagen von 0°, ±30° und ±60°zur Senkrechten einnehmen, angeordnet sind. In den einzelnen Reihen folgen die Durchtrittsoffnungen in Abstanden von z. B. 4,5 mm aufeinander. Ihr Durchmesser betragt z. B. jeweils 1,2 mm. Die durchtretende Luft wird, zumal die Durchtrittsoffnungen von der Kuhlwand 1 beabstandet sind - im Beispiel betragt der Abstand der untersten Reihe 45c ca. 3,4 cm -, in der Kammer 2 ausreichend verwirbelt, so dass keine geschlossen gegen die Kuhlwand 1 gerichteten Luftströmungen entstehen, die auch unterhalb derselben noch spurbar sein konnten. Je nach Anforderungen und Randbedingungen kann auch eine andere Anbringung der Durchtrittsoffnungen am gunstigsten sein. So kann z. B. die unterste Reihe 45c fehlen oder die Durchtrittsoffnungen können an der Oberseite der Trennwand 3 konzentriert sein. Möglich ist auch die Anbringung von Verteilerstutzen, wie sie beim Luftkuhlelement gemass der ersten Ausfuhrungsform beschrieben wurden, oder von entsprechenden Profilen an der Unterseite der Trennwand 3.

Die Aufhangung der Luftkuhlelemente erfolgt (Fig. 9) m ahnlicher Weise wie im Zusammenhang mit der ersten

Ausbildungsform geschildert. Die Luftkuhlelemente bilden Luftkuhlanordnungen aus nebeneinander angeordneten Reihen, wobei eine Reihe jeweils auf zwei Schienen 31a, b aufgeschoben ist, die an in Längsrichtung mit Abstand aufeinanderfolgenden Querbalken 46 befestigt sind. Die

Schienen 31a, b weisen gegeneinander gerichtete, mit Abstand unterhalb der Querbalken 46 durchlaufende waagrechte Stege 47 mit nach oben weisenden Auflagestreif n 33 auf, auf denen kurze waagrechte Halteplatten 48 des Gehäuses 43 abgestutzt sind, die beidseits, jeweils anschliessend an die

Frontplatten 6, knapp ausserhalb der Innenrander der schräg abfallenden Abschnitte an der Deckwand 8 befestigt sind. Mittig ist beidseits, etwas tiefer liegend als die Halteplatten 48, jeweils eine Anschlagplatte 49 am schräg abfallenden Abschnitt befestigt, die knapp unter der

Unterseite des Steges 47 liegt und die Beweglichkeit des Gehäuses 43 nach oben begrenzt, so dass dessen Höhenlage mit enger Toleranz festgelegt ist.

Die Kuhlwand 1 ist separat, unabhängig vom Gehäuse 43 gehaltert. Dazu sind jeweils beidseits des Luftkuhlelements Klemmschienen 50 angeordnet, welche mittels Bandern 51 ebenfalls an den Querbalken 46 aufgehängt sind. Die Klemmschiene 50 umfasst jeweils ein Schwert 52, das zwischen zwei nebeneinander angeordneten Reihen von Luftkuhlelementen liegt, derart, dass beidseits jeweils die Aussenseite der Seitenwand 12 der Wanne 11 an dasselbe anstosst. Mittels eines Federstreifens 53, welcher mit einer zuruckgebogenen unteren Endpartie jeweils unter Haltenocken 54 an der Innenseite der besagten Seitenwand 12 greift und dieselbe gegen das Schwert 52 druckt, wird jeweils ein Rand der Wanne 11 fixiert.

Die Verbindung zwischen den Vorkammern 4 zweier aufeinanderfolgender Luftkuhlelmente einer Reihe wird (Fig. 10) wiederum jeweils durch einen Verbmdungsnippel 40 hergestellt, dessen Aussendurchmesser etwas kleiner ist als der Innendurchmesser der Verbindungsoffnungen 10 und der Vorkammern 4. Er weist zur Erleichterung seiner Positionierung mittig einen zwischen den Luftkuhlelementen 24a, b liegenden umlaufenden Wulst 41 auf. Beidseits desselben ist er mit je zwei an der Aussenseite mit Abstand aufeinanderfolgend umlaufenden, als Lippendichtungen ausgebildeten Dichtungsringen 15 versehen, die gegen die Innenseite der Trennwand 3 gepresst sind.

Die Gehäuse 43 der Luftkuhlelemente können jeweils nacheinander auf die Schienen 31a, b aufgeschoben werden, wobei jeweils vorgangig ein Verb dungsnippel 40 in die hintere Verbindungsoffnung 10 eingesteckt wird, dessen vorstehende Hälfte sich in die vordere Verbindungsoffnung 10 des anschliessend aufgeschobenen Gehäuses schiebt, so dass sich die Verbindung von selbst herstellt. Beim ersten Gehäuse einer Reihe ist in die vordere Verbindungsoffnung 10 ein Deckel ahnlicher Bauart eingeschoben, der sie dicht verschliesst . Das letzte Gehäuse wird mittels eines ebenfalls ähnlich ausgebildeten trichterartigen

Anschlussnippels an eine Luftzuleitung angeschlossen. Verbmdungsnippel, Deckel und Anschlussnippel dieser Art sind im Handel erhältlich, z. B. bei Lmdab, Haynauer Strasse 48-52, D-12249 Berlin. Anschliessend wird unter jedem Gehäuse 43 die zugehörige Wanne 11 befestigt, indem deren Seitenwande 12 jeweils zwischen das Schwert 52 und den Federstreifen 53 geschoben werden, bis der letztere die Haltenocken 54 untergreift. Dabei wird der Dichtungsstreifen 44 zwischen dem Gehäuse 43 und der Kuhlwand 1 geklemmt und die Kammer 2 - abgesehen von den Mikrolochern in der Kuhlwand 1 und dem Lufteinlass 5 - luftdicht verschlossen.

Bezugszeichenliste

1 Kuhlwand

2 Kammer

3 Trennwand

4 Vorkammer

5 Lufteinlass

6 Frontwand

7 Seitenwand

8 Deckwand

9 Ausnehmung

10 Verbindungsoffnung

11 Wanne

12 Seitenwand

13 Schlitz

14 Schraubenbolzen

15 Dichtungsring

16 Halteplatte

17 Verteilerstutzen

18 Deckel

19 Befestigungsflansch

20 Mantel

21 Boden

22 Durchlass

23 Luftkühlanordnung

24a, b, c , <d Luftkuhlelemente

25 Winkel Flansch

Streifen

Zwischenraum

Lasche

Ausnehmung a, b Schienen

Schraubenbolzen

Auflagestreifen

Haltenocken

Basis

Auflägezapfen

Lasche

Fortsatz

Kanal

Verbindungsnippel

Wulst

Anschlussstutzen

Gehäuse

Dichtungsstreifen a, b, c, d, . e Reihen von Durcht

Querbalken

Steg

Halteplatte

Anschlagplatte

Klemmschiene

Band

Schwert

Federstreifen

Haltenocken

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E

1. Luftkuhlelement mit einer Kammer (2), welche mindestens einen Lufteinlass (5) aufweist und einseitig von einer Kuhlwand (1) begrenzt und im übrigen im wesentlichen luftdicht verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kuhlwand (1) über ihre Flache verteilte Mikrolocher aufweist und im übrigen luftundurchlässig ist, derart, dass ihr freier Querschnitt nicht mehr als 2%, vorzugsweise nicht mehr als 1% seiner Flache betragt.

2. Luftkuhlelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrolocher in einem regelmassigen Raster angeordnet sind.

3. Luftkuhlelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrolocher rund sind und jeweils einen Durchmesser von nicht mehr als 0,8 mm, vorzugsweise nicht mehr als 0,6 mm aufweisen.

4. Luftkuhlelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kuhlwand (1) einen Warmeleitwert von mindestens 40 W/m²K aufweist.

5. Luftkuhlelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kuhlwand (1) aus Blech besteht, dessen Dicke nicht grosser als 1 mm ist.

6. Luftkuhlelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich beim Blech um Stahlblech handelt .

7. Luftkuhlelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (2) und der Lufteinlass (5) so ausgelegt sind, dass der Warmeubergangswert an der Innenseite der luftdurchlässigen Wand bei Zufuhrung einer Nominaluftmenge von mindestens 45 m/h mindestens 50 W/m²K, vorzugsweise mindestens 80 W/m²K betragt.

8. Luftkuhlelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Vorkammer (4) mit mindestens einem Luftanschluss umfasst, die mit der Kammer (2) über deren mindestens einen Lufteinlass (5) verbunden ist und die im übrigen im wesentlichen luftdicht verschlossen ist .

9. Luftkuhlelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Lufteinlass

(5) geeignet ist, einer Luftströmung von der Vorkammer (4) in die Kammer (2) Turbulenz aufzuprägen.

10. Luftkuhlelement nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Lufteinlass (5) eine Mehrzahl von Durchtrittsoffnungen umfasst, welche in die Kammer

(2) munden.

11. Luftkuhlelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittsoffnungen jeweils einen Durchmesser von höchstens 1,5 mm aufweisen.

12. Luftkuhlelement nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Mehrzahl der Durchtrittsoffnungen von der Kuhlwand (1) nicht mehr als 10 cm entfernt ist.

13. Luftkuhlelement nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorkammer (4) von der Kammer (2) durch eine Trennwand (3) getrennt ist.

14. Luftkuhlelement nach einem der Ansprüche 10 bis 12 und Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die

Durchtrittsoffnungen unmittelbar in der Trennwand (3) angebracht sind.

15. Luftkuhlelment nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (3) als mindestens ein Rohrabschnitt ausgebildet ist, welcher durch die Kammer (2) ragt.

16. Luftkuhlelement nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Lufteinlass (5) einen m die Kammer (2) ragenden Verteilerstutzen (17) umfasst, an welchem ausschliesslich seitlich, nicht gegen die Kuhlwand (1) gerichtet die Durchtrittsoffnungen angeordnet sind.

17. Luftkuhlelement nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass es an der der Kuhlwand (1) entgegengesetzten Seite seitlich abstehende, einen nach unten weisenden Anscnlag bildende Haltevorsprunge aufweist .

18. Verfahren zum Betrieb eines Luftkuhlelements nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenseite der Kuhlwand (1) die Luftströmung stark turbulent ist und der Warmeubertragungskoefflzient dort mindestens 50 W/m²K, vorzugsweise mindestens 80 W/m²K betragt.

19. Verfahren zum Betrieb eines Luftkuhlelements nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckabfall zwischen der Vorkammer (4) und der Kammer (2) mindestens das Dreifache des Druckabfalls über die Kuhlwand (1) betragt.

20. Luftkuhlanordnung mit mindestens einer Reihe von Luftkuhlelementen (24a, 24b, 24c, 24d) nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorkammer (4) eines aussersten Luftkuhlelements (24d) mit einer Luftzuleitung verbunden ist, wahrend die Vorkammer (4) jedes weiteren Luftkuhlelements (24c, 24b, 24a) jeweils mit der Vorkammer (4) des voraufgehenden Luftkuhlelements (24d; 24c; 24b) über eine im wesentlichen luftdichte Verbindung zusammenhangt.

21. Luftkuhlanordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Luftkuhlelementen (24a, 24b, 24c, 24d) jeweils hergestellt ist, indem ein Verbindungsstuck in Verbindungsoffnungen (10) der aufeinanderfolgender Luftkuhlelemente (24a, 24b, 24c, 24d) ragt, wobei jeweils mindestens ein Dichtungsring am Verbindungsstuck geklemmt ist.

22. Luftkuhlanordnung mit mindestens einem Luftkuhlelement (24a, 24b, 24c, 24d) nach einem der Anspr che 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine Schienenanordnung umfasst, an welcher mindestens ein Teil des mindestens einen Luftkuhlelements (24a, 24b, 24c, 24d) verschiebbar aufgehängt ist.

23. Luftkuhlanordnung nach Anspruch 22, mit mindestens einem Luftkuhlelement (24a, 24b, 24c, 24d) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorsprunge auf Auflagestreifen (33) der Schienenanordnung aufliegen.

24. Luftkuhlanordnung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Kuhlwand (1) des mindestens einen Luftkuhlelements separat aufgehängt ist.

25. Luftkuhlanordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Schienenanordnung mindestens zwei Klemmschienen (50) umfasst, an denen jeweils ein an die Kuhlwand (1) anschliessender abgewinkelter Randstreifen geklemmt ist.