EP2626642B1 - Luftkühleranordnung - Google Patents

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EP2626642B1
EP2626642B1 EP13154048.6A EP13154048A EP2626642B1 EP 2626642 B1 EP2626642 B1 EP 2626642B1 EP 13154048 A EP13154048 A EP 13154048A EP 2626642 B1 EP2626642 B1 EP 2626642B1
Authority
EP
European Patent Office
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air cooler
air
fans
cooler arrangement
arrangement
Prior art date
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Active
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EP13154048.6A
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English (en)
French (fr)
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EP2626642A2 (de
EP2626642A3 (de
Inventor
Jürgen Piechowski
Frank Müller
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Thermofin GmbH
Original Assignee
Thermofin GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Thermofin GmbH filed Critical Thermofin GmbH
Publication of EP2626642A2 publication Critical patent/EP2626642A2/de
Publication of EP2626642A3 publication Critical patent/EP2626642A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2626642B1 publication Critical patent/EP2626642B1/de
Active legal-status Critical Current
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00—Ventilation
    • F24F7/007—Ventilation with forced flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/0007—Indoor units, e.g. fan coil units
    • F24F1/0018—Indoor units, e.g. fan coil units characterised by fans
    • F24F1/0022—Centrifugal or radial fans
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
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    • F24F1/0018—Indoor units, e.g. fan coil units characterised by fans
    • F24F1/0033—Indoor units, e.g. fan coil units characterised by fans having two or more fans
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/044—Systems in which all treatment is given in the central station, i.e. all-air systems
    • F24F3/0442—Systems in which all treatment is given in the central station, i.e. all-air systems with volume control at a constant temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D17/00—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces
    • F25D17/04—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection
    • F25D17/06—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection by forced circulation
    • F25D17/067—Evaporator fan units
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/20—Casings or covers
    • F24F2013/205—Mounting a ventilator fan therein
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/24—Means for preventing or suppressing noise
    • F24F2013/242—Sound-absorbing material

Definitions

  • the invention relates to an air cooler arrangement for generating cold air for example, cooling processes or for cooling storage rooms and air conditioning of buildings.
  • air is thus cooled in order to use them as cold air for air conditioning purposes or for processes of direct convective cooling.
  • a heat exchanger arrangement which consists of a arranged in a thermally insulated chamber-like enclosure air heat exchanger, a defrosting device and a fan, the chamber-like enclosure itself forms an air flow space and is segmented by the air heat exchanger in a flow space and a discharge space.
  • the air heat exchanger has adjustable flaps which form the air flow path regulatable and lockable on an air inlet and air outlet side.
  • the FR 2 560 365 A1 discloses a cooling device, wherein an insulated channel for Um Kunststoff Abtauung is formed, which is positioned within the cooling device.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide an air cooler assembly, which allows energy-efficient cooling and promotion of the air and beyond also running efficiently defrostable and with low design and cost can be realized.
  • an air cooler arrangement which has two superimposed planes of the air duct in an insulating housing.
  • a vacuum chamber and a deflection chamber which are separated by a flowed through by the air to be cooled cooler.
  • the air to be cooled flows after suction into the vacuum chamber and through the radiator through into the deflection chamber.
  • a plurality of arranged in the upper level of the pressure chamber axially aspirating and radially conveying fans are arranged, wherein the fans from the deflection chamber of the lower level, the cooled Aspirate air and convey it radially into the overpressure chamber of the upper level.
  • a Strömungsleitklappe is provided which is formed vertically positionable in an operating position horizontally and in a defrost position, the Strömungsleitklappe in the operating position is part of the horizontal segmentation of the air cooler assembly in an upper and a lower level and in the defrosting part of a vertical surface of the insulating housing ,
  • the axially sucking and radially conveying fans are arranged according to an advantageous embodiment of the invention in a vertical axis position.
  • the loads on the bearings of the fan axis are minimized and their life correspondingly long.
  • a modified advantageous embodiment of the arrangement of the fans consists in the oblique mounting of the fans. As a result, a reduction of the overall length and thus a smaller footprint of the air cooler assembly is achieved depending on the angle of the fans.
  • An additional advantage is that the transport dimension for the component in question drops and transport is thus simplified and less expensive.
  • Another advantage of operating the air cooler assembly is the fact that collected condensation can run better and more targeted.
  • An advantageous embodiment of the invention is that lateral air baffles are provided for nozzle-like reduction of the air outlet surface of the insulating in the pressure chamber.
  • the air cooler arrangement is formed in that the radiator extends over the entire width of the air cooler arrangement in the lower level.
  • the fans are suspended by means of a fan suspension mounted as a module in the air cooler assembly, which brings various benefits for the maintenance and repair of the fans with it.
  • fans are designed as a single directly driven fans, thereby eliminating the cost of additional components, such as frequency or transmission and the like in a direct drive of the electric motor operated fan.
  • a particularly advantageous embodiment consists in the speed control of the fans via the direct drive by means of a programmable logic controller instead of an inverter according to the prior art.
  • a door for inspection and repair purposes is provided in the insulating housing. This provides easy access to the heat exchanger and its defrosting device.
  • An advantageous embodiment further consists in that the Strömungsleitklappe is formed thermally insulating.
  • the Strömungsleitklappe is preferably designed as a pivoting flap and in electromotive actuated embodiment, both the Strömungsleitklappe and the fans can be integrated into a control and regulating device of air cooling.
  • the modular design direct driven centrifugal compressors can be used in a particularly energy-saving manner by controlling the individual fan motors. Due to the installation position of the fans with horizontally arranged impeller, virtually maintenance-free operation is possible, whereby volumes of 30,000 - 40,000 m 3 per hour can be reached with one fan. Particularly noteworthy are the maintenance and repair friendly design of the radial fans and their availability within the air cooler assembly. Of particular advantage is the achievable energy savings due to the excellent controllability of the directly driven fans.
  • FIG. 1 an air cooler assembly 1 is shown in perspective.
  • a recess which serves the air inlet and outlet in the air cooler assembly.
  • the recess is closable by an open in the view Strömungsleitklappe 3, which can be mounted pivotably about its central axis and placed in a defrost position in a vertical position, so that the recess in the insulating housing 2 is then closed.
  • the Strömungsleitklappe 3 is designed in the preferred representation thermally insulating with similar properties as the insulation of the insulating housing 2, so that during defrosting the heat introduced into the heat exchanger 8 for defrosting the cooler or evaporator can be used efficiently and not on the air inlet and outlet opening can escape into the room to be cooled.
  • a door 4 is arranged in the insulating housing 2 for inspection and maintenance purposes, via which the service and repair personnel can enter the interior of the air cooler assembly 1.
  • the horizontally stacked vacuum chamber 5 and the overlying pressure chamber 6 arranged above it are visible, wherein in the pressure chamber 6, the radial fan can be seen.
  • the insulating housing 2 itself has no supporting function, so that it can be composed of good thermally insulating components in a lightweight construction.
  • FIG. 2 an air cooler assembly 1 is shown with an insulating housing 2 in a view obliquely from above, wherein the ceiling elements of the insulating housing 2 have been omitted for better visibility of the components in the air cooler assembly 1.
  • air guide plates 9 are shown, which narrow the pressure chamber 6 to the outlet of the air towards the front nozzle-like, to allow a high flow velocity of the exiting cold air and thus a large range of the air into the cold storage room inside.
  • the Strömungsleitklappe 3 is shown pivoted in the operating position in the horizontal and forms part of the horizontal separation to the underlying vacuum chamber 5, not shown.
  • FIG. 3 an air cooler assembly 1 is shown without insulating housing 2, which can be particularly advantageous show the functions of the individual components.
  • the supplement is the FIG. 3 as a view from diagonally forward through the FIG. 4 showing a view obliquely from behind, a supplementary perspective to the components of the air cooler assembly 1.
  • the air to be cooled is, as indicated by arrows, sucked into the vacuum chamber 5 and passes through the heat exchanger 8 through into the deflection chamber 7.
  • the cold air is now sucked axially upward by the centrifugal fans and radially compressed into the pressure chamber 6 and promoted.
  • Air deflectors 9 lead the cold air to the outlet in the refrigerator.
  • the fans 10 are mounted suspended in each case a fan suspension 11, wherein the fan suspensions 11 are formed bridge-like and are supported statically on a frame unspecified.
  • FIG. 5 an air cooler assembly 1 without insulating housing is shown in the side view, wherein the axial position of the fans 10 is carried out obliquely according to this embodiment.
  • the angle alpha / ⁇ of the inclination of the fan axis is up to 70 °.
  • the angle alpha / ⁇ is between 15 ° and 45 °.
  • the tilting provides two additional benefits.
  • the overall length of the air cooler assembly 1 decreases with increasing angle alpha / ⁇ accordingly and the space requirement of the entire system decreases. This is due to a shortening of the deflection chamber 7 by the inclination of the fans.
  • the transport dimension of the respective components of the air cooler arrangement is also lower, which leads to further savings in the transport of the installations to the installation site.
  • accumulating condensation can run better due to the inclination of the fans 10 and be selectively removed from the arrangement.
  • the flow of air through the air cooler assembly 1 is represented by arrows.
  • the air to be cooled enters the vacuum chamber 5 horizontally and is sucked by the cooler 8 where it is cooled.
  • the cool air in the deflection chamber 7 is deflected in the direction of the fan axis and axially sucked by the fans 10, which are located one behind the other in the viewing direction.
  • the cool air leaves the fans in the radial direction and enters obliquely into the overpressure chamber 6, where it is deflected in the horizontal direction and conveyed out of the air cooler assembly 1.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Luftkühleranordnung zur Erzeugung von kalter Luft für beispielsweise Kühlprozesse oder zur Kühlung von Lagerräumen und Klimatisierung von Gebäuden.
    In gattungsgemäßen Anordnungen wird somit Luft gekühlt, um diese als Kaltluft für Klimatisierungszwecke oder für Prozesse der direkten konvektiven Kühlung einsetzen zu können.
  • Im Stand der Technik ist aus der DE 10 2010 000 956 A1 eine Wärmeübertrageranordnung bekannt, welche aus einem in einer thermisch isolierten kammerartigen Umhausung angeordneten Luftwärmeübertrager, einer Abtauvorrichtung und einem Ventilator besteht, wobei die kammerartige Umhausung selbst einen Luftströmungsraum bildet und durch den Luftwärmeübertrager in einen Anströmraum und einen Abströmraum segmentiert ist. Der Luftwärmeübertrager weist verstellbare Klappen auf, die auf einer Lufteintritts- und Luftaustrittsseite den Luftströmungspfad regulier- und absperrbar ausbilden. Bei der Anordnung nach der DE 10 2010 000 956 A1 wird die Luft vertikal nach oben angesaugt, in einer horizontalen Ebene gekühlt und vertikal nach unten aus der Kammer befördert, wodurch die Anwendungsfälle und Einsatzgegebenheiten für diese Wärmeübertrageranordnung auf sehr hohe Räumlichkeiten eingeschränkt sind.
  • Weiterhin sind im Stand der Technik Luftkühleranordnungen bekannt, die in horizontaler Richtung die Luft ansaugen, kühlen und ausblasen. Eine umhauste Bauweise und eine konzeptionell eingebundene Abtaumöglichkeit ist dabei zumeist nicht realisiert. Häufig wird bei dieser Art Luftkühler auch ein Zentralantrieb für die Ventilatoren mit Frequenzumformer und Keilriemenantrieb verwendet, was weiterhin zu diversen Nachteilen bezüglich der Wartungsfreundlichkeit und Lebensdauer der Ventilatoren und damit der Gesamtanordnung führt.
  • Aus der US 2 525 868 A ist ein Kühlsystem mit einer abschaltbaren Einheit bekannt, welches zur Abtauung in einen Umluftmodus bringbar ist. Als Stellelemente für den Luftstrom werden mehrere Jalousien eingesetzt.
  • Die FR 2 560 365 A1 offenbart eine Kühleinrichtung, wobei ein isolierter Kanal zur Umluftabtauung ausgebildet ist, welcher innerhalb der Kühleinrichtung positioniert ist.
  • Das Dokument ">>Isolierkühler GIK...<< (Güntner AG & Co. KG, 2010-03-31), Seiten 1-42, XP055464045, Gefunden am 2018-03-29 im Internet: URL: https:// www.guentner.eu/fileadmin/literature/europe/evaporators-air-coolers/GIKS/ Guentner_GIK_Manual2010_DE.pdf" und das Dokument ">>ThermoStore Application GIK<< (Güntner AG & Co. KG, 2010-10-18), XP55464033, Gefunden am 2018-03-29 im Internet: URL: https://www.guentner.eu/fileadmin/_processed_/ csm_GIKS_3V_o_2010_10_18_ppt_w_b7580eb23f.jpg" offnbaren eine Luftkühlerandordnung mit zwei übereinanderliegenden Ebenen.
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Luftkühleranordnung zu schaffen, die eine energieeffiziente Kühlung und Förderung der Luft ermöglicht und die darüber hinaus auch effizient abtaubar ausgeführt und mit geringem konstruktiven und Kostenaufwand realisierbar ist.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale einer Luftkühleranordnung nach Patentanspruch 1 gelöst. Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
  • Die Aufgabe wird insbesondere durch eine Luftkühleranordnung gelöst, die zwei übereinanderliegende Ebenen der Luftführung in einem Isoliergehäuse aufweist. In der unteren Ebene befindet sich in Luftströmungsrichtung eine Unterdruckkammer und eine Umlenkkammer, welche durch einen von der zu kühlenden Luft durchströmten Kühler voneinander getrennt sind. Im Betrieb strömt die zu kühlende Luft nach Ansaugung in die Unterdruckkammer und durch den Kühler hindurch in die Umlenkkammer.
  • Weiterhin sind mehrere in der oberen Ebene der Überdruckkammer angeordnete axial ansaugende und radial fördernde Ventilatoren angeordnet, wobei die Ventilatoren aus der Umlenkkammer der unteren Ebene die gekühlte Luft ansaugen und radial in die Überdruckkammer der oberen Ebene hineinfördern.
    Weiterhin ist eine Strömungsleitklappe vorgesehen, die in einer Betriebsstellung horizontal und in einer Abtaustellung vertikal positionierbar ausgebildet ist, wobei die Strömungsleitklappe in der Betriebsstellung Teil der horizontalen Segmentierung der Luftkühleranordnung in eine obere und eine untere Ebene und in der Abtaustellung Teil einer vertikalen Fläche des Isoliergehäuses ist.
  • Die axial ansaugenden und radial fördernden Ventilatoren sind nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung in vertikaler Achslage angeordnet. Die Belastungen für die Lager der Ventilatorachse sind dadurch minimiert und deren Lebensdauer entsprechend lang.
  • Eine abgewandelte vorteilhafte Ausgestaltung der Anordnung der Ventilatoren besteht in der schrägen Lagerung der Ventilatoren. Dadurch wird eine Verminderung der Baulänge und damit ein geringerer Platzbedarf der Luftkühleranordnung in Abhängigkeit der Schräglage der Ventilatoren erreicht. Ein zusätzlicher Vorteil besteht darin, dass das Transportmaß für die betreffende Komponente sinkt und der Transport somit vereinfacht und kostengünstiger wird.
    Ein weiterer Vorteil beim Betrieb der Luftkühleranordnung ist darin zu sehen, dass aufgefangenes Kondenswasser besser und gezielt ablaufen kann.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass seitliche Luftleitbleche zur düsenartigen Reduzierung der Luftaustrittsfläche aus dem Isoliergehäuse in der Überdruckkammer vorgesehen sind.
  • Besonders vorteilhaft ist die Luftkühleranordnung dadurch ausgebildet, dass sich der Kühler über die gesamte Breite der Luftkühleranordnung in der unteren Ebene erstreckt.
  • Bevorzugt sind die Ventilatoren mittels einer Ventilatoraufhängung hängend als Modul in der Luftkühleranordnung gelagert, was diverse Vorteile für die Wartung und Reparatur der Ventilatoren mit sich bringt.
  • Ein besonderer Vorteil besteht darin, dass die Ventilatoren als einzelne direkt angetriebene Ventilatoren ausgebildet sind, wodurch sich Aufwendungen für zusätzliche Komponenten, wie Frequenzumformer oder Getriebe und Ähnliches bei einem Direktantrieb des elektromotorisch betriebenen Ventilators erübrigen.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung besteht in der Drehzahlregelung der Ventilatoren über den Direktantrieb mittels einer speicherprogrammierbaren Steuerung an Stelle eines Inverters nach dem Stand der Technik.
  • Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist im Isoliergehäuse eine Tür zu Revisions- und Reparaturzwecken vorgesehen. Damit wird ein einfacher Zugang zum Wärmeübertrager und dessen Abtauvorrichtung hergestellt.
  • Eine vorteilhafte Ausführung besteht ferner darin, dass die Strömungsleitklappe thermisch isolierend ausgebildet ist. Die Strömungsleitklappe ist vorzugsweise als Schwenkklappe ausgeführt und bei elektromotorisch betätigbarer Ausführung kann sowohl die Strömungsleitklappe als auch die Ventilatoren in eine Steuer- und Regeleinrichtung einer Luftkühlung eingebunden werden.
  • Die Vorteile der Erfindung sind sehr vielgestaltig. Insbesondere ist eine hängende Einbaulage der Luftkühleranordnung mit waagerechter Luftzu- und - abfuhr im Vergleich zu anderen Ausgestaltungen nach dem Stand der Technik für eine Ausbildung von Luftschichten mit hohen Wurfweiten für die kalte Luft vorteilhaft möglich.
  • Die in Modulbauweise ausgeführten direkt angetriebenen Radialverdichter sind durch die Ansteuerung der einzelnen Ventilatormotoren besonders energiesparend einsetzbar.
    Bedingt durch die Einbaulage der Ventilatoren mit horizontal angeordnetem Laufrad ist ein nahezu wartungsfreier Betrieb möglich, wobei Volumina von 30.000 - 40.000 m3 pro Stunde mit einem Ventilator erreichbar sind.
    Besonders hervorzuheben sind die wartungs- und instandsetzungsfreundliche Ausgestaltung der Radialventilatoren und deren Erreichbarkeit innerhalb der Luftkühleranordnung.
    Von besonderem Vorzug ist insbesondere die erreichbare Energieeinsparung durch die hervorragende Regelbarkeit der direkt angetriebenen Ventilatoren.
  • In Bezug auf die Wartungsaufwendungen können im Gegensatz zum Stand der Technik eine aufwendige Schmierung und ein montageaufwendiger Wellenaustausch sowie Keilriemenwechsel und Flügelradkorrosion vermieden werden.
    Der Direktantrieb der Radialventilatoren führt zu einer verringerten Verkabelung, einer besseren Austauschbarkeit der einzelnen Ventilatormodule sowie einer sehr guten Drehzahlregelung durch schnelle programmierbare Steuerungen.
    Weiterhin kommt diese Bauweise der Ventilatoren ohne eine regelmäßige Schmierung aus.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:
    • Fig. 1:
    Luftkühleranordnung in Betriebsstellung in perspektivischer Ansicht,
    Fig. 2:
    Luftkühleranordnung bei perspektivischer Ansicht ohne Deckenplatte,
    Fig. 3:
    Luftkühleranordnung ohne Isoliergehäuse in Betriebsstellung von vorn,
    Fig. 4:
    Luftkühleranordnung ohne Isoliergehäuse in Betriebsstellung von hinten,
    Fig. 5:
    Luftkühleranordnung mit schräg angeordneten Ventilatoren.
  • In Figur 1 ist eine Luftkühleranordnung 1 perspektivisch dargestellt. An der Frontseite des Isoliergehäuses 2 befindet sich eine Ausnehmung, die dem Luftein- und -austritt in die Luftkühleranordnung dient. Die Ausnehmung ist verschließbar durch eine in der Ansicht geöffnete Strömungsleitklappe 3, die um ihre Mittelachse verschwenkbar gelagert und in einer Abtaustellung in eine vertikale Lage gebracht werden kann, sodass die Ausnehmung im Isoliergehäuse 2 dann verschlossen ist. Die Strömungsleitklappe 3 ist in der bevorzugten Darstellung thermisch isolierend mit ähnlichen Eigenschaften wie die Isolation des Isoliergehäuses 2 ausgestaltet, damit beim Abtauvorgang die in den Wärmeübertrager 8 eingebrachte Wärme zum Abtauen des Kühlers beziehungsweise Verdampfers effizient genutzt werden kann und nicht über die Luftein- und -austrittsöffnung in den zu kühlenden Raum entweichen kann. Seitlich ist im Isoliergehäuse 2 eine Tür 4 zu Revisions- und Wartungszwecken angeordnet, über die das Service- und Reparaturpersonal das Innere der Luftkühleranordnung 1 betreten kann. Durch die Ausnehmung in der Vorderfront des Isoliergehäuses 2 sind die horizontal übereinander angeordnete Unterdruckkammer 5 und die darüber angeordnete Überdruckkammer 6 sichtbar, wobei in der Überdruckkammer 6 die Radialgebläse erkennbar sind.
  • Nach einer bevorzugten Ausgestaltung hat das Isoliergehäuse 2 selbst keine tragende Funktion, sodass es aus gut thermisch isolierenden Bauelementen in leichter Bauweise zusammengesetzt werden kann.
  • In Figur 2 ist eine Luftkühleranordnung 1 mit einem Isoliergehäuse 2 in einer Sicht schräg von oben dargestellt, wobei die Deckenelemente des Isoliergehäuses 2 zur besseren Erkennbarkeit der Komponenten in der Luftkühleranordnung 1 weggelassen wurden. Somit sind in der Überdruckkammer 6 zwei Ventilatoren 10, die als Radialventilatoren ausgestaltet sind, erkennbar, die jeweils an einer Ventilatoraufhängung 11 hängend angeordnet sind. Weiterhin sind Luftleitbleche 9 dargestellt, welche die Überdruckkammer 6 zum Auslass der Luft nach vorn hin düsenartig verengen, um eine hohe Strömungsgeschwindigkeit der austretenden kalten Luft und damit eine große Wurfweite der Luft in den Kühllagerraum hinein zu ermöglichen. Die Strömungsleitklappe 3 ist in der Betriebsstellung in die Horizontale verschwenkt dargestellt und bildet einen Teil der horizontalen Trennung zur darunter liegenden nicht dargestellten Unterdruckkammer 5.
  • In Figur 3 ist eine Luftkühleranordnung 1 ohne Isoliergehäuse 2 dargestellt, wodurch sich die Funktionen der einzelnen Komponenten besonders vorteilhaft zeigen lassen. Ergänzt wird die Figur 3 als Ansicht von schräg vorn durch die Figur 4, welche eine Ansicht von schräg hinten, eine ergänzende Perspektive zu den Komponenten der Luftkühleranordnung 1, zeigt. Die zu kühlende Luft wird, wie durch Pfeile angedeutet, in die Unterdruckkammer 5 eingesaugt und gelangt durch den Wärmeübertrager 8 hindurch in die Umlenkkammer 7. Dabei wird die Luft im Wärmeübertrager 8, der als Kühler ausgebildet ist, mittels Kühlsohle oder verdampfendem Kältemittel gekühlt. In der Umlenkkammer 7 wird die kalte Luft nun von den Radialventilatoren axial nach oben angesaugt und radial in die Überdruckkammer 6 verdichtet und gefördert. Luftleitbleche 9 führen die kalte Luft zum Ausgang in den Kühlraum. Die Ventilatoren 10 sind in jeweils einer Ventilatoraufhängung 11 hängend gelagert, wobei die Ventilatoraufhängungen 11 brückenartig ausgebildet sind und sich auf einem nicht näher bezeichneten Gestell statisch abstützen.
  • In Figur 5 ist eine Luftkühleranordnung 1 ohne Isoliergehäuse in der Seitenansicht dargestellt, wobei nach dieser Ausgestaltung die Achslage der Ventilatoren 10 schräg ausgeführt ist. Der Winkel alpha/α der Schrägstellung der Ventilatorachse beträgt bis zu 70°. Bevorzugt beträgt der Winkel alpha/α zwischen 15° und 45°. Durch die Schrägstellung werden zwei zusätzliche Vorteile erreicht. Zum Ersten verkürzt sich die Baulänge der Luftkühleranordnung 1 mit größer werdendem Winkel alpha/α entsprechend und der Platzbedarf der Gesamtanlage sinkt. Dies entsteht durch eine Verkürzung der Umlenkkammer 7 durch die Schrägstellung der Ventilatoren. Das Transportmaß der betreffenden Komponenten der Luftkühleranordnung ist auch geringer, was zu weiteren Einsparungen beim Transport der Anlagen zum Aufstellort führt.
  • Zum Zweiten kann sich ansammelndes Kondenswasser durch die Schrägstellung der Ventilatoren 10 besser ablaufen und gezielt aus der Anordnung abgeführt werden.
  • Die Strömung der Luft durch die Luftkühleranordnung 1 wird durch Pfeile dargestellt. Die zu kühlende Luft tritt horizontal in die Unterdruckkammer 5 ein und wird durch den Kühler 8 gesaugt, wo dies gekühlt wird. Anschließend wird die kühle Luft in der Umlenkkammer 7 in Richtung der Ventilatorachse umgelenkt und axial von den Ventilatoren 10, welche sind in Blickrichtung hintereinander befinden, angesaugt. Die kühle Luft verlässt die Ventilatoren in radialer Richtung und tritt schräg in die Überdruckkammer 6 ein, wo diese in horizontaler Richtung umgelenkt und aus der Luftkühleranordnung 1 befördert wird.
    • LISTE DER BEZUGSZEICHEN
    • 1
    Luftkühleranordnung
    2
    Isoliergehäuse
    3
    Strömungsleitklappe
    4
    Tür
    5
    Unterdruckkammer
    6
    Überdruckkammer
    7
    Umlenkkammer
    8
    Wärmeübertrager, Kühler, Verdampfer
    9
    Luftleitbleche
    10
    Ventilatoren
    11
    Ventilatoraufhängung
    alpha /α
    Winkel

Claims (10)

  1. Luftkühleranordnung (1), umfassend zwei übereinanderliegende Ebenen in einem Isoliergehäuse (2), wobei
    - in der unteren Ebene eine Unterdruckkammer (5) und eine Umlenkkammer (7), getrennt durch einen von der zu kühlenden Luft durchströmten Kühler (8), hintereinander angeordnet sind und dass
    - in der oberen Ebene eine Überdruckkammer (6) mit mehreren axial ansaugenden und radial fördernden Ventilatoren (10) angeordnet ist, wobei
    - die Ventilatoren (10) aus der Umlenkkammer (7) der unteren Ebene die gekühlte Luft ansaugen und radial in die Überdruckkammer (6) der oberen Ebene hineinfördern und dass
    - eine Strömungsleitklappe (3) vorgesehen ist, die in einer Betriebsstellung horizontal und in einer Abtaustellung vertikal positionierbar ausgebildet ist, wobei
    - die Strömungsleitklappe (3) in der Betriebsstellung Teil der horizontalen Segmentierung der Luftkühleranordnung (1) und in der Abtaustellung Teil einer vertikalen Ebene des Isoliergehäuses ist, dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Ventilatoren (10) als einzelne direkt angetriebene Ventilatoren (10) ausgebildet und dass die Ventilatoren (10) in vertikaler oder in schräg (α) zur Vertikalen Achslage in der Überdruckkammer (6) angeordnet sind.
  2. Luftkühleranordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass seitliche Luftleitbleche (9) zur düsenartigen Reduzierung der Luftaustrittsfläche aus dem Isoliergehäuse (2) in der Überdruckkammer (6) vorgesehen sind.
  3. Luftkühleranordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Kühler (8) über die gesamte Breite der Luftkühleranordnung (1) in der unteren Ebene erstreckt.
  4. Luftkühleranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilatoren (10) mittels einer Ventilatoraufhängung (11) hängend als Modul in der Luftkühleranordnung (1) gelagert sind.
  5. Luftkühleranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilatoren (10) mit einer Drehzahlregelung über Speicherprogrammierbare Steuerungen ausgebildet sind.
  6. Luftkühleranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Tür (4) im Isoliergehäuse (2) zu Revisions- und Reparaturzwecken angeordnet ist.
  7. Luftkühleranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitklappe (3) thermisch isolierend ausgebildet ist.
  8. Luftkühleranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitklappe (3) als Schwenkklappe um eine horizontale Mittelachse schwenkbar ausgebildet ist.
  9. Luftkühleranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitklappe (3) elektromotorisch betätigbar ausgebildet ist.
  10. Luftkühleranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilatoren (10) und die Strömungsleitklappe (3) in eine Steuer- und Regeleinrichtung einer Luftkühlung eingebunden ausgeführt sind.
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