EP3473947A1 - Gerät - Google Patents

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EP3473947A1
EP3473947A1 EP18192179.2A EP18192179A EP3473947A1 EP 3473947 A1 EP3473947 A1 EP 3473947A1 EP 18192179 A EP18192179 A EP 18192179A EP 3473947 A1 EP3473947 A1 EP 3473947A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
inlet
fan
housing wall
region
area
Prior art date
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Granted
Application number
EP18192179.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP3473947B1 (de
Inventor
Norbert Kowalewski
Jörg Bätzel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Viessmann Climate Solutions SE
Original Assignee
Viessmann Werke GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Viessmann Werke GmbH and Co KG filed Critical Viessmann Werke GmbH and Co KG
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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
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/20—Casings or covers
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a device according to the preamble of patent claim 1.
  • a device of the type mentioned is from the protective rights document DE 20 2013 104 930 U1 known.
  • This device which is formed both in the prior art as well as in the solution according to the invention explained below in particular (but not only) as set up outdoors air / water heat pump, consists inter alia of a housing wall, one as an opening to a behind the Housing wall arranged fan having trained inlet.
  • the inlet is fluidically optimized so that the largest possible air volume flow with minimal noise development can be supplied to the fan.
  • the invention has for its object to improve a device of the type mentioned.
  • a device of the type mentioned should be improved in terms of its reliability at low outdoor temperatures.
  • the inlet is designed to be free from horizontal areas in the operating position to avoid water deposits at its lower end.
  • the device according to the invention thus characterized by the fact that the inlet at the point where water could collect during operation, is designed so that it flows off immediately due to the corresponding obliquely formed or radii having surfaces. This requirement prevents unwanted ice formation and thus improves the reliability of the device.
  • the rotationally symmetrical inlet in the solution according to the aforementioned prior art has fully a horizontal area, ie in this solution, water can at least at the bottom (see in particular FIG. 3 the DE 20 2013 104 930 U1 ) and freeze there.
  • the inlet in the device according to the invention is not rotationally symmetrical.
  • the housing wall 1 shown in the figures is part of the device according to the invention, which (see the above-mentioned document DE 20 2013 104 930 U1 ) is preferably designed as a heat pump, in particular as an air / water heat pump.
  • This case wall 1 has, as before, already designed as an opening to a fan disposed behind the housing wall 1 inlet 1.1.
  • the housing wall 1 and the inlet 1.1 can be integrally formed as shown. But it is also possible (not shown separately) that the inlet 1.1 is attached as a separate component to the housing wall 1.
  • the housing wall 1 is arranged vertically in the operating position in or on the device.
  • the housing wall 1 made of plastic and / or the housing wall 1 apart from the inlet 1.1 is formed as a substantially rectangular plate.
  • the housing wall 1 is formed from its edge initially bulged in one direction, wherein the inlet 1.1 extends from the housing wall 1, starting in a direction opposite to the bulge.
  • Essential for the device according to the invention is now that the preferably in the main flow direction rounded inlet 1.1 which is preferably round in cross-section, ie perpendicular to the main flow direction, is formed in the operating position to avoid water deposits at its lower end free of horizontal areas.
  • this proviso ensures that no water can accumulate at the lower end of the inlet and can freeze at correspondingly low temperatures.
  • the inlet 1.1 at its lower end, starting from its fan side edge (far right in FIG. 4 ) is formed only sloping downwards.
  • the inlet 1.1 has at least one upper, flow-optimized inlet area 1.1.1 and at least one lower, operational safety-optimized inlet area 1.1.2. It is further preferably provided that the upper inlet region 1.1.1 more and the lower inlet region 1.1.2 less than 180 ° from the total circumference of the inlet 1.1 is formed engaging.
  • the upper inlet area 1.1.1 is preferably as in the document DE 20 2013 104 930 U1 described trained. More precisely, it is further preferred that either the inlet 1.1 at its upper end has a horizontal region and / or that the inlet 1.1 is formed at its upper end, starting from its fan edge first downwards sloping and then rising.
  • a transition region 1.1.3 creating a transition that is as fluid as possible is arranged relative to the upper inlet region 1.1.1.
  • an opening region on a side of the inlet 1.1 facing away from the ventilator is made larger than an opening region on a side of the inlet 1.1 facing the ventilator.
  • the device according to the invention works as follows: As already mentioned, the fan of the device on the right side of the housing wall is 1 in FIG. 2 arranged. When this fan is in operation, it sucks in air from the left side of the housing wall 1 via the inlet 1.1 and conveys it to the right side of the housing wall 1.
  • This air is more or less moist. Under appropriate conditions, it may thus happen that forms at the inlet 1.1 condensate. Due to gravity, this automatically flows along the wall of the inlet 1.1 to the lower inlet region 1.1.2 or to the lower end of the inlet 1.1.
  • the lower inlet region 1.1.2 is designed so that the air flows as free as possible over the wall of the inlet inlet 1.1 and entrains in this way there located condensate droplets or transported away.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gerät, umfassend eine Gehäusewand (1), die einen als Öffnung zu einem hinter der Gehäusewand (1) angeordneten Ventilator ausgebildeten Einlauf (1.1) aufweist. Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass der Einlauf (1.1) in Betriebsposition zur Vermeidung von Wasserablagerungen an seinem unteren Ende frei von waagerechten Bereichen ausgebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Gerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Ein Gerät der eingangs genannten Art ist aus dem Schutzrechtsdokument DE 20 2013 104 930 U1 bekannt. Dieses Gerät, das sowohl beim Stand der Technik als auch bei der nachfolgend erläuterten erfindungsgemäßen Lösung insbesondere (aber nicht nur) als im Freien aufgestellte Luft/Wasser-Wärmepumpe ausgebildet ist, besteht unter anderem aus einer Gehäusewand, die einen als Öffnung zu einem hinter der Gehäusewand angeordneten Ventilator ausgebildeten Einlauf aufweist. Der Einlauf ist dabei strömungstechnisch so optimiert, dass ein möglichst großer Luftvolumenstrom bei möglichst kleiner Geräuschentwicklung dem Ventilator zugeführt werden kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät der eingangs genannten Art zu verbessern. Insbesondere soll ein derartiges Gerät hinsichtlich seiner Betriebssicherheit bei niedrigen Außentemperaturen verbessert werden.
  • Diese Aufgabe ist mit einem Gerät der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
  • Nach der Erfindung ist also vorgesehen, dass der Einlauf in Betriebsposition zur Vermeidung von Wasserablagerungen an seinem unteren Ende frei von waagerechten Bereichen ausgebildet ist.
  • Mit anderen Worten zeichnet sich das erfindungsgemäße Gerät somit dadurch aus, dass der Einlauf an der Stelle, wo sich Wasser während des Betriebs sammeln könnte, so ausgebildet ist, dass dieses aufgrund der entsprechend schräg ausgebildeten bzw. Radien aufweisenden Flächen sofort abfließt. Diese Maßgabe verhindert dabei eine unerwünschte Eisbildung und verbessert somit die Betriebssicherheit des Geräts.
  • Der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, dass der rotationssymmetrisch ausgebildete Einlauf bei der Lösung gemäß dem eingangs genannten Stand der Technik vollumfänglich einen waagerechten Bereich aufweist, d. h. bei dieser Lösung kann sich Wasser jedenfalls am unteren Ende (siehe hierzu insbesondere Figur 3 der DE 20 2013 104 930 U1 ) ansammeln und dort vereisen. Der Einlauf beim erfindungsgemäßen Gerät ist dagegen nicht rotationssymmetrisch ausgebildet.
  • Andere vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
  • Das erfindungsgemäße Gerät einschließlich seiner vorteilhaften Weiterbildungen gemäß der abhängigen Patentansprüche wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Es zeigt
    • Figur 1
    eine perspektivische Gesamtansicht der Gehäusewand mit dem erfindungsgemäßen Einlauf;
    Figur 2
    die Gehäusewand gemäß Figur 1 im Schnitt;
    Figur 3
    eine vergrößerte Darstellung des oberen Einlaufbereichs gemäß Figur 2; und
    Figur 4
    eine vergrößerte Darstellung des unteren Einlaufbereichs gemäß Figur 2.
  • Die in den Figuren dargestellte Gehäusewand 1 ist Bestandteil des erfindungsgemäßen Geräts, das (vergleiche hierzu das eingangs genannte Dokument DE 20 2013 104 930 U1 ) vorzugsweise als Wärmepumpe, insbesondere als Luft/Wasser-Wärmepumpe, ausgebildet ist. Diese Gehäusewand 1 weist dabei, wie bisher auch schon, einen als Öffnung zu einem hinter der Gehäusewand 1 angeordneten Ventilator ausgebildeten Einlauf 1.1 auf. Die Gehäusewand 1 und der Einlauf 1.1 können dabei, wie dargestellt, einstückig ausgebildet sein. Es ist aber auch möglich (nicht extra dargestellt), dass der Einlauf 1.1 als separates Bauteil an der Gehäusewand 1 befestigt wird.
  • Ferner ist in an sich bekannter Weise bevorzugt vorgesehen, dass die Gehäusewand 1 in Betriebsposition vertikal im bzw. am Gerät angeordnet ist. Außerdem ist in bekannter Weise bevorzugt vorgesehen, dass wahlweise die Gehäusewand 1 aus Kunststoff und/oder die Gehäusewand 1 abgesehen vom Einlauf 1.1 als eine im wesentlichen rechteckige Platte ausgebildet ist.
  • Darüber hinaus ist bevorzugt vorgesehen, dass die Gehäusewand 1 von ihrem Rand beginnend zunächst in eine Richtung ausgewölbt ausgebildet ist, wobei sich der Einlauf 1.1 von der Gehäusewand 1 ausgehend in eine der Auswölbung entgegengesetzte Richtung erstreckt.
  • Wesentlich für das erfindungsgemäße Gerät ist nun, dass der in Hauptströmungsrichtung vorzugsweise abgerundete Einlauf 1.1, der im Querschnitt, also senkrecht zur Hauptströmungsrichtung, vorzugsweise rund ausgebildet ist, in Betriebsposition zur Vermeidung von Wasserablagerungen an seinem unteren Ende frei von waagerechten Bereichen ausgebildet ist.
  • Wie eingangs erläutert, gewährleistet diese Maßgabe, dass sich am unteren Ende des Einlaufs kein Wasser ansammeln und bei entsprechend niedrigen Temperaturen vereisen kann.
  • Besonders bevorzugt ist dabei insbesondere mit Verweis auf Figur 4 vorgesehen, dass der Einlauf 1.1 an seinem unteren Ende ausgehend von seinem ventilatorseitigen Rand (ganz rechts in Figur 4) ausschließlich nach unten abfallend ausgebildet ist.
  • Weiterhin ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass der Einlauf 1.1 mindestens einen oberen, strömungstechnisch optimierten Einlaufbereich 1.1.1 und mindestens einen unteren, betriebssicherheitstechnisch optimierten Einlaufbereich 1.1.2 aufweist. Dabei ist ferner bevorzugt vorgesehen, dass der obere Einlaufbereich 1.1.1 mehr und der unteren Einlaufbereich 1.1.2 weniger als 180° vom Gesamtumfang des Einlaufs 1.1 einnehmend ausgebildet ist.
  • Der obere Einlaufbereich 1.1.1 ist vorzugsweise wie im Dokument DE 20 2013 104 930 U1 beschrieben ausgebildet. Genauer betrachtet ist dabei weiterhin bevorzugt vorgesehen, dass wahlweise der Einlauf 1.1 an seinem oberen Ende einen waagerechten Bereich aufweist und/oder dass der Einlauf 1.1 an seinem oberen Ende ausgehend von seinem ventilatorseitigen Rand zunächst nach unten abfallend und anschließend ansteigend ausgebildet ist.
  • Ferner ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass beidseitig des unteren Einlaufbereichs 1.1.2 ein einen möglichst fließenden Übergang schaffender Übergangsbereich 1.1.3 zum oberen Einlaufbereich 1.1.1 angeordnet ist.
  • Schließlich ist bevorzugt vorgesehen, dass ein Öffnungsbereich auf einer ventilatorabgewandten Seite des Einlaufs 1.1 größer als ein Öffnungsbereich auf einer ventilatorzugewandten Seite des Einlaufs 1.1 ausgebildet ist.
  • Das erfindungsgemäße Gerät funktioniert wie folgt:
    Wie bereits erwähnt, ist der Ventilator des Geräts auf der rechten Seite der Gehäusewand 1 in Figur 2 angeordnet. Ist dieser Ventilator in Betrieb, saugt er Luft von der linken Seite der Gehäusewand 1 über den Einlauf 1.1 an und fördert diese auf die rechte Seite der Gehäusewand 1.
  • Diese Luft ist mehr oder weniger feucht. Bei entsprechenden Bedingungen kann es somit vorkommen, dass sich am Einlauf 1.1 Kondensat bildet. Schwerkraftbedingt strömt dieses automatisch an der Wandung des Einlaufs 1.1 entlang zum unteren Einlaufbereich 1.1.2 bzw. zum unteren Ende des Einlaufs 1.1.
  • Da dort nun aber erfindungsgemäß das Vorhandensein einer waagerechten Stelle ausgeschlossen ist, sich mithin dort kein Kondensat bzw. Wasser ansammeln, kann es an dieser Stelle auch nicht zu einer den Betrieb des Geräts störenden Eisbildung kommen.
  • Bei dieser Lösung wird dabei ganz bewusst in Kauf genommen, dass der untere Einlaufbereich 1.1.2 strömungstechnisch weniger günstig als der obere Einlaufbereich 1.1.1 ausgebildet ist. Vielmehr ist die Gestaltung des unteren Einlaufbereichs 1.1.2 an der Vermeidung einer Eisbildung ausgerichtet.
  • Schließlich wird noch darauf hingewiesen, dass der untere Einlaufbereich 1.1.2 so gestaltet ist, dass die Luft möglichst wirbelfrei über die Wandung des Einlaufs 1.1 strömt und auf diese Weise dort befindliche Kondensattröpfchen mitreißt bzw. abtransportiert.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Gehäusewand
    1.1
    Einlauf
    1.1.1
    Oberer Einlaufbereich
    1.1.2
    Unterer Einlaufbereich
    1.1.3
    Übergangsbereich

Claims (9)

  1. Gerät, umfassend eine Gehäusewand (1), die einen als Öffnung zu einem hinter der Gehäusewand (1) angeordneten Ventilator ausgebildeten Einlauf (1.1) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Einlauf (1.1) in Betriebsposition zur Vermeidung von Wasserablagerungen an seinem unteren Ende frei von waagerechten Bereichen ausgebildet ist.
  2. Gerät nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Einlauf (1.1) an seinem unteren Ende ausgehend von seinem ventilatorseitigen Rand ausschließlich nach unten abfallend ausgebildet ist.
  3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Einlauf (1.1) mindestens einen oberen, strömungstechnisch optimierten Einlaufbereich (1.1.1) und mindestens einen unteren, betriebssicherheitstechnisch optimierten Einlaufbereich (1.1.2) aufweist.
  4. Gerät nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass beidseitig des unteren Einlaufbereichs (1.1.2) ein einen möglichst fließenden Übergang schaffender Übergangsbereich (1.1.3) zum oberen Einlaufbereich (1.1.1) angeordnet ist.
  5. Gerät nach Anspruch 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der obere Einlaufbereich (1.1.1) mehr und der unteren Einlaufbereich (1.1.2) weniger als 180° vom Gesamtumfang des Einlaufs (1.1) einnehmend ausgebildet ist.
  6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein Öffnungsbereich auf einer ventilatorabgewandten Seite des Einlaufs (1.1) größer als ein Öffnungsbereich auf einer ventilatorzugewandten Seite des Einlaufs (1.1) ausgebildet ist.
  7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Einlauf (1.1) an seinem oberen Ende einen waagerechten Bereich aufweist.
  8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Einlauf (1.1) an seinem oberen Ende ausgehend von seinem ventilatorseitigen Rand zunächst nach unten abfallend und anschließend ansteigend ausgebildet ist.
  9. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Gerät als Wärmepumpe, insbesondere als Luft/Wasser-Wärmepumpe, ausgebildet ist.
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