DE102010000956B4 - The heat exchanger - Google Patents

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Abstract

Wärmeübertrageranordnung (1) bestehend aus einem in einer thermisch isolierten kammerartigen Umhausung (3) angeordneten Luft-Wärmeübertrager (2), einer Abtauvorrichtung (10) und einem Ventilator (5), wobei die kammerartige Umhausung (3) selbst einen Teil einer Strömungsleiteinrichtung bildet und durch den Luft-Wärmeübertrager (2) in einen Anströmraum (11) und einen Abströmraum (12) segmentiert ist und der Luft-Wärmeübertrager (2) verstellbare Klappen (4) aufweist, die auf einer Lufteintritts- und Luftaustrittsseite den Luftströmungspfad regulier- und absperrbar ausgebildet sind, wobei die Klappen (4) für das Abtauen des Luft-Wärmeübertragers (2) die Lufteintritts- und Luftaustrittsseite vollständig abdeckend und thermisch nach außen isolierend positionierbar ausgebildet sind.Heat exchanger assembly (1) consisting of a in a thermally insulated chamber-like housing (3) arranged air heat exchanger (2), a defrosting device (10) and a fan (5), wherein the chamber-like housing (3) itself forms part of a flow guide and is segmented by the air heat exchanger (2) into an inflow space (11) and an outflow space (12) and the air heat exchanger (2) adjustable flaps (4), the air flow path on an air inlet and air outlet side and shut off are formed, wherein the flaps (4) for defrosting the air-heat exchanger (2) the air inlet and air outlet side are completely covering and thermally outwardly positioned in isolation.

Figure DE102010000956B4_0001
Figure DE102010000956B4_0001

Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmeübertrageranordnung, insbesondere für raumlufttechnische (RLT) – Anlagen oder in Anlagen zur Erzeugung von Kaltluft für Kühlprozesse.The invention relates to a heat exchanger arrangement, in particular for room ventilation (RLT) - systems or in plants for the production of cold air for cooling processes.

In vorgenannten Anlagen wird Luft thermisch behandelt und eine Grundfunktion dieser Anlagen besteht darin, Luft zu kühlen, um diese als Kaltluft für Klimatisierungszwecke oder andere Prozesse der Kühlung einsetzen zu können.Air is thermally treated in the abovementioned systems and a basic function of these systems is to cool air in order to use it as cold air for air conditioning purposes or other cooling processes.

Eine wichtige Komponente derartiger Anlagen bildet dabei der Luft-Wärmeübertrager, in welchem die Luft gekühlt wird. Als Wärme aufnehmendes Fluid kann dabei ein Kältemittel oder eine Kühlsole eingesetzt werden. Je nach Dimensionierung der raumlufttechnischen Anlagen in Abhängigkeit von den benötigten Kaltluftvolumenströmen sind die Luft-Wärmeübertrager als Komponenten zum Teil mannshoch ausgebildet und es entsteht ein nicht unerheblicher technischer und konstruktiver Aufwand, diese Wärmeübertrager effizient in die raumlufttechnischen Anlagen und diese in die Gebäude zu integrieren.An important component of such systems is the air-heat exchanger, in which the air is cooled. As a heat receiving fluid can be used a refrigerant or a cooling brine. Depending on the dimensioning of the ventilation and air conditioning systems depending on the required cold air flow rates, the air heat exchangers are partly man-high components and there is a considerable technical and design effort to efficiently integrate these heat exchangers in the air conditioning systems and these in the building.

Im Stand der Technik werden derartige Wärmeübertrager mittels schwerer Luftumlenkhauben in die RLT-Gesamtanlage integriert. Die Ventilatoren zur Förderung der zu kühlenden oder der gekühlten Luft sind dabei schräg angeordnet und es ergeben sich somit keine optimalen Betriebs-, Wartungs- und Reparaturbedingungen für diese Anlagenteile.In the prior art, such heat exchangers are integrated by means of heavy Luftumlenkhauben in the RLT overall system. The fans for conveying the cooled or cooled air are arranged obliquely and thus there are no optimal operating, maintenance and repair conditions for these parts of the system.

Die Luft-Wärmeübertrager zur Kühlung von Luft werden überwiegend unterhalb des Taupunktes der zu kühlenden Luft betrieben, sodass sich an den Wärmeübertragern Wasser als Kondensat abscheidet, welches sich bei Wärmeübertragertemperaturen unterhalb des Gefrierpunktes als Eis am Wärmeübertrager ablagert. Eine daraus resultierende Forderung an gattungsgemäße Wärmeübertrager besteht nunmehr darin, die Luft-Wärmeübertrager in regelmäßigen Abständen zur Erhaltung der Effizienz der Wärmeübertragung abzutauen und das dabei frei werdende Kondensat abzuführen. Dafür ist in aller Regel zusätzliche Energie in Form von Heizenergie erforderlich, um das Abtauen des Wärmeübertragers zeiteffizient zu bewerkstelligen.The air heat exchangers for cooling air are operated predominantly below the dew point of the air to be cooled, so that water separates as condensate at the heat exchangers, which deposits at the heat exchanger temperatures below freezing as ice on the heat exchanger. A resulting requirement for generic heat exchanger now consists in defrosting the air heat exchanger at regular intervals to maintain the efficiency of heat transfer and dissipate the liberated condensate. For this purpose, additional energy in the form of heating energy is usually required to accomplish the defrosting of the heat exchanger time efficient.

Aus der US 2006/0070389 A1 geht ein Klimagerät und ein Verfahren zum Abtauen des Wärmeübertragers hervor, wobei der Wärmeübertrager in einer einen Strömungspfad für die Luft bildenden Umhausung angeordnet und die Luftströmung in die Umhausung durch Klappen regulierbar ist.From the US 2006/0070389 A1 goes out an air conditioner and a method for defrosting the heat exchanger, wherein the heat exchanger arranged in a flow path for the air-forming housing and the flow of air is regulated in the enclosure by flaps.

In der DE 196 41 258 A1 ist ein Luftkühler mit Isoliergehäuse insbesondere für Tiefkühlräume offenbart, wobei das Isoliergehäuse über eine Klappe absperrbar ausgebildet ist und die Luft seitlich einströmt und über einer Tropfwanne nach oben in den Wärmeübertrager gelenkt wird.In the DE 196 41 258 A1 an air cooler with insulating housing is disclosed in particular for deep-freezing rooms, wherein the insulating housing is designed to be shut off via a flap and the air flows in laterally and is directed via a drip pan up into the heat exchanger.

Aus der JP S60-86 337 A ist eine Klimaanlage bekannt, bei welcher die Abtauzeit durch einen Hilfslüfter verkürzt wird.From the JP S60-86 337 A An air conditioner is known in which the defrost time is shortened by an auxiliary fan.

Ein Nachteil der im Stand der Technik bekannten gattungsgemäßen Systeme besteht häufig darin, dass die durch zusätzliche Heizpatronen in den Luft-Wärmeübertragern integrierten Abtauvorrichtungen nicht energieeffizient arbeiten, weil ein Teil der eingebrachten Heizenergie entweicht, ohne das Abtauen des gefrorenen Kondensates zu bewirken.A disadvantage of the generic systems known in the art is often that the defrosting devices integrated by additional heating cartridges in the air-heat exchangers do not operate energy-efficiently, because a part of the introduced heating energy escapes, without causing the defrosting of the frozen condensate.

Es ist Aufgabe der Erfindung eine Wärmeübertrageranordnung zur Verfügung zu stellen, die materialsparend und energieeffizient ist und zudem wartungsfreundlich konstruiert ist.It is an object of the invention to provide a heat exchanger assembly available, which is material-saving and energy-efficient and also designed to be maintenance friendly.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Wärmeübertrageranordnung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved by a heat exchanger assembly according to claim 1. Further developments of the invention are specified in the subclaims.

Konzeptionsgemäß wird die Aufgabe insbesondere durch eine Wärmeübertrageranordnung gelöst, welche aus einem in einer thermisch isolierten kammerartigen Umhausung angeordneten Luft-Wärmeübertrager besteht. Der Luft-Wärmeübertrager weist darüber hinaus eine Abtauvorrichtung auf und es ist weiterhin in der kammerartigen Umhausung ein Ventilator zur Förderung der Luft vorgesehen. Die kammerartige Umhausung bildet einen Teil des Luftströmungsraumes und wird durch den Luft-Wärmeübertrager in einen Anströmraum und einen Abströmraum in Bezug auf die Wärmeübertragung segmentiert. Eine erfindungsgemäße Besonderheit des Luft-Wärmeübertragers besteht darin, dass dieser verstellbare Klappen aufweist, die auf einer Lufteintritts- und Luftaustrittsseite den Luftströmungspfad durch den Luft-Wärmeübertrager hindurch regulier- und absperrbar ausbildend angeordnet sind.According to the concept, the object is achieved, in particular, by a heat exchanger arrangement which consists of an air heat exchanger arranged in a thermally insulated, chamber-like housing. The air-heat exchanger also has a defrost on and it is further provided in the chamber-like enclosure a fan for conveying the air. The chamber-like enclosure forms part of the air flow space and is segmented by the air heat exchanger into an onflow space and an outflow space with respect to the heat transfer. An inventive feature of the air-heat exchanger is that it has adjustable flaps, which are arranged on an air inlet and air outlet side the air flow path through the air heat exchanger through and shut-off training forming.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Klappen des Luftwärmeübertragers thermisch isoliert ausgebildet. Besonders hervorzuheben ist, dass die Klappen eine Doppelfunktion aufweisen, da diese zum einen der Luftumlenkung während des Kühlbetriebes der Wärmeübertrageranordnung und zum anderen während des Abtaubetriebes der thermischen Isolierung des Luft-Wärmeübertragers für eine effiziente Abtauung dienen. Somit wird insgesamt die Energieeffizienz der raumlufttechnischen Komponente erhöht.According to a preferred embodiment of the invention, the flaps of the Luftwärmeübertragers are thermally insulated. Particularly noteworthy is that the flaps have a dual function, since these serve on the one hand the air deflection during the cooling operation of the heat exchanger assembly and on the other hand during defrosting the thermal insulation of the air-heat exchanger for efficient defrosting. Thus, the overall energy efficiency of the HVAC component is increased.

Die kammerartige Umhausung weist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung eine begehbare Bodenplatte auf, die im Bereich des Anströmraumes luftdurchlässig als Ansaugbereich für die kammerartige Umhausung ausgebildet ist.The chamber-like enclosure, according to a preferred embodiment, a walk-on base plate, which in the region of the Anströmraumes permeable to air is designed as a suction for the chamber-like enclosure.

Der Ventilator ist bevorzugt im Abströmraum der kammerartigen Umhausung angeordnet, sodass der Luftstrom über den Ansaugbereich in der begehbaren Bodenplatte in den Anströmraum der Umhausung gelangt. Durch den Luft-Wärmeübertrager hindurch wird die Luft in den Abströmraum der Umhausung zum Ansaugbereich des Ventilators geleitet. Der Ventilator ist dabei gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung auf der Bodenplatte angeordnet und kann druckseitig direkt mit einem Lüftungsrohr verbunden werden.The fan is preferably arranged in the outflow chamber of the chamber-like housing, so that the air flow passes through the intake in the walk-in floor plate in the Anströmraum the housing. Through the air heat exchanger, the air is directed into the outflow space of the enclosure to the intake of the fan. The fan is arranged according to an advantageous embodiment of the invention on the bottom plate and can be connected directly to the pressure side with a ventilation pipe.

Um die Wärmeübertrageranordnung inspizieren, warten und reparieren zu können, ist in der kammerartigen Umhausung eine Inspektionstür vorgesehen. Weiterhin ist vorteilhaft am Luft-Wärmeübertrager eine Abtauvorrichtung mit einem Kondensatablauf ausgebildet. Eine der Möglichkeiten der Beheizung der Abtauvorrichtung besteht darin, dass Heizstäbe in den Luft-Wärmeübertrager integriert sind. Die Abtauvorrichtung mit dem Kondensatablauf sind über die Inspektionstür erreichbar.In order to inspect, maintain and repair the heat exchanger assembly, an inspection door is provided in the chamber-like enclosure. Furthermore, a defrosting device with a condensate drain is advantageously formed on the air heat exchanger. One of the possibilities of heating the defrosting device is that heating elements are integrated in the air-heat exchanger. The defrosting device with the condensate drain can be reached via the inspection door.

Eine konstruktive Besonderheit besteht darin, dass die kammerartige Umhausung aus einem Grundrahmen aufgebaut ist, an dem Elemente aus Isoliermaterial angeordnet sind. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind an dem Grundrahmen Halterungen als Hängestangen ausgebildet, wodurch die kammerartige Umhausung an einer Gebäudedecke hängend montierbar ist. Selbstverständlich kann die Wärmeübertrageranordnung entsprechend der baulichen Gegebenheiten auch auf einem geeigneten Untergrund stehen.A constructional feature is that the chamber-like enclosure is constructed of a base frame, are disposed on the elements of insulating material. According to an advantageous embodiment of the invention, brackets are formed as suspension rods on the base frame, whereby the chamber-like enclosure is mounted hanging on a building ceiling. Of course, the heat exchanger arrangement can also be on a suitable surface according to the structural conditions.

Die Luftströmungsrichtung beim Eintritt in und beim Austritt aus der kammerartigen Umhausung ist vorteilhaft in entgegengesetzter Richtung parallel und vertikal ausgebildet. Hingegen ist die Luftströmungsrichtung durch den Luft-Wärmeübertrager hindurch horizontal, wobei die beiden Klappen des Luft-Wärmübertragers beim Lufteintritt und Luftaustritt die Luftführung, Luftumlenkung und die Luftmengendosierung bewirkend positionierbar sind. Dazu ist es vorteilhaft, die Klappen, über geeignete Motoren angetrieben, bewegbar auszubilden.The air flow direction when entering and exiting the chamber-like enclosure is advantageously formed parallel and vertical in the opposite direction. By contrast, the air flow direction through the air heat exchanger is horizontal, wherein the two flaps of the air heat exchanger at the air inlet and air outlet, the air duct, air deflection and the air flow metering can be positioned effecting. For this purpose, it is advantageous to form the flaps, driven by suitable motors, movable.

Somit ist die Klappenstellung während des Betriebs der raumlufttechnischen Anlage in das Steuerungs- und Regelungskonzept der Anlage einbindbar und es wird eine optimale Luftverteilung und ein optimales Abtauverhalten erreicht.Thus, the flap position during operation of the ventilation system in the control and regulation concept of the system is einbindbar and it is achieved optimal air distribution and optimal defrosting.

Die Klappen sind für das Abtauen des Luft-Wärmeübertragers derart vorteilhaft den Luft-Wärmeübertrager nach außen thermisch isolierend positionierbar, dass die Lufteintritts- und Luftaustrittsseite des Luft-Wärmeübertragers vollständig abgedeckt sind. Damit wird erreicht, dass beim Abtauen des Wärmeübertragers dieser nach außen hin derart thermisch isoliert ist, dass die Heizenergie, welche über die Abtauvorrichtung in den Luft-Wärmeübertrager zum Abtauen eingebracht wird, beinahe vollständig für den Abtauprozess genutzt werden kann.The flaps are for the defrosting of the air-heat exchanger so advantageously the air-heat exchanger outwardly thermally insulating positionable that the air inlet and air outlet side of the air-heat exchanger are completely covered. This ensures that during defrosting of the heat exchanger, the latter is thermally insulated to the outside in such a way that the heating energy, which is introduced via the defrosting device into the air-heat exchanger for defrosting, can be used almost completely for the defrosting process.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Wärmeübertrageranordnung bestehen in der einfachen konstruktiven Ausführung und Einbindung des Luft-Wärmeübertragers und der Wärmeübertrageranordnung in die raumlufttechnische Gesamtanlage, wobei eine gute Wartungs- und Reparaturfreundlichkeit erreichbar ist. Besonders hervorzuheben ist, dass die Heizenergie für das Abtauen des Wärmeübertragers in ihrer Effizienz deutlich gegenüber Ausgestaltungen nach dem Stand der Technik verbessert ist und somit der Energieeinsatz zum Abtauen deutlich reduziert ist. Ein weiterer Vorteil des Einsatzes der den Luftpfad begrenzenden Platten besteht darin, dass beim Abtauen auch keine Feuchtigkeit den Wärmeübertrager als Dampf verlassen kann und somit die Feuchtigkeit vollständig als Flüssigkeit über die Ablaufvorrichtung der Abtauvorrichtung die Wärmeübertrageranordnung verlässt. Damit wird das im Wärmeübertrager akkumulierte Kondensat wirksam aus dem Luftkreislauf entfernt und belastet auch nicht während des Abtauens als Dampf oder Feuchtigkeit den nachfolgenden Ventilator und die angrenzenden Luftströmungsräume.The advantages of the heat exchanger arrangement according to the invention consist in the simple structural design and integration of the air-heat exchanger and the heat exchanger assembly in the overall ventilation system, with good maintenance and repair friendliness can be achieved. Particularly noteworthy is that the heating energy for the defrosting of the heat exchanger is significantly improved in its efficiency over prior art designs and thus the energy used for defrosting is significantly reduced. Another advantage of using the air path limiting plates is that during defrosting, no moisture can leave the heat exchanger as steam and thus the moisture completely leaves the heat exchanger arrangement as a liquid via the discharge device of the defrosting device. Thus, the condensate accumulated in the heat exchanger is effectively removed from the air circuit and also does not load during defrosting as steam or moisture the subsequent fan and the adjacent air flow spaces.

Weiterhin wird für die Wärmeübertrageranordnung weniger Material benötigt, die Komponente und damit auch die Gesamtanlage wird leichter und materialeffizienter ausführbar, was sich positiv auf die Statik der Gesamtanlage und die Möglichkeiten der Einbindung einer raumlufttechnischen Anlage in ein Bauwerk auswirkt.Furthermore, less material is required for the heat exchanger assembly, the component and thus the overall system is easier and more efficient material executable, which has a positive effect on the statics of the entire system and the possibilities of integrating a ventilation system in a building.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:Further details, features and advantages of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:

1: Querschnitt einer Wärmeübertrageranordnung und 1 : Cross section of a heat exchanger arrangement and

2: Dreidimensionale Skizze einer Wärmeübertrageranordnung. 2 : Three-dimensional sketch of a heat exchanger arrangement.

In 1 ist eine Wärmeübertrageranordnung 1 im Schnitt dargestellt. Die Wärmeübertrageranordnung 1 besteht im Wesentlichen aus einer Umhausung 3, in welcher der Luft-Wärmeübertrager 2 platziert ist. Die Umhausung 3 selbst wird nach unten abgeschlossen durch eine Bodenplatte 8. Die Umhausung 3 ist nach der Seite und nach oben thermisch isoliert ausgeführt. Eine konstruktive Besonderheit besteht darin, dass die Umhausung 3 in Folge der Größe des Luftwärmeübertragers 2 als eine begehbare Zelle als Komponente der raumlufttechnischen Anlage ausgeführt ist. Zu diesem Zweck ist eine in 2 dargestellte Inspektionstür 9 in der Umhausung 3 vorgesehen.In 1 is a heat exchanger arrangement 1 shown in section. The heat exchanger arrangement 1 consists essentially of a housing three , in which the air-heat exchanger 2 is placed. The housing three itself is closed down by a bottom plate 8th , The housing three is designed to be thermally insulated to the side and upwards. A constructive feature is that the housing three in Consequence of the size of the Luftwärmeübertragers 2 is designed as a walk-in cell as a component of the ventilation system. For this purpose, an in 2 illustrated inspection door 9 in the enclosure three intended.

Der konstruktive Aufbau der kammerartigen Umhausung 3 ist in der dargestellten Ausführung aus einem Grundrahmen und an diesem angeordneten Isolationselementen ausgeführt. Am Grundrahmen sind zudem Halterungen 7 als Hängestangen vorgesehen, wodurch die gesamte Wärmeübertrageranordnung 1 hängend an einem Bauwerk angeordnet werden kann. Hierdurch können Bauvolumen genutzt werden, die anders schwierig zu nutzen sind.The construction of the chamber-like enclosure three is executed in the illustrated embodiment of a base frame and arranged on this isolation elements. On the base frame are also brackets 7 provided as a suspension rod, whereby the entire heat exchanger assembly 1 hanging on a building can be arranged. As a result, building volumes can be used that are otherwise difficult to use.

Der Luft-Wärmeübertrager 2 segmentiert die kammerartige Umhausung 3 in einen Anströmraum 11 und einen Abströmraum 12 für die zu konditionierende Luft, deren Strömungsrichtung 6 schematisch mittels Pfeilen dargestellt ist.The air-heat exchanger 2 segments the chamber-like enclosure three in an oncoming space 11 and a discharge space 12 for the air to be conditioned, the direction of flow 6 is shown schematically by arrows.

Durch die Segmentierung der kammerartigen Umhausung 3 in die beiden Strömungsräume 11, 12 wird die kammerartige Umhausung 3 selbst zu einem Teil der Strömungsleiteinrichtung der raumlufttechnischen Anlage. Der Luft-Wärmeübertrager 2 weist über die Bereiche der Lufteintrittsöffnung und der Luftaustrittsöffnung sich erstreckende motorisch verstellbare Klappen 4 auf. Mit den Klappen 4 kann der Luftströmungspfad des Luft-Wärmeübertragers 2 vollständig geschlossen werden, sodass ein Durchströmen des Wärmeübertragers 2 mit Luft stark reduziert beziehungsweise ausgeschlossen werden kann. Dies ist von besonderer Bedeutung im Falle des Abtauvorganges für den Luft-Wärmeübertrager 2. In diesem Betriebszustand sind die Klappen 4 geschlossen und der Luftströmungspfad durch den Wärmeübertrager 2 ist vollständig abgesperrt. Dadurch wird verhindert, dass der Luft-Wärmeübertrager 2 während des Abtauvorganges von Luft durchströmt und mit der Luft Wärme und Feuchtigkeit aus dem Wärmeübertrager heraustransportiert wird. Damit ist auch weitgehend gesichert, dass die während des Abtauvorganges in den Wärmeübertrager 2 mittels der Abtauvorrichtung 10 eingebrachte Heizenergie überwiegend für das Abtauen des gefrorenen Kondensats benutzbar ist, was die Energieeffizienz der Anlage erheblich verbessert.By the segmentation of the chamber-like housing three in the two flow spaces 11 . 12 becomes the chamber-like enclosure three even to a part of the flow guide of the ventilation system. The air-heat exchanger 2 has over the areas of the air inlet opening and the air outlet opening extending motorized flaps 4 on. With the flaps 4 can the air flow path of the air-heat exchanger 2 be completely closed, allowing a flow through the heat exchanger 2 can be greatly reduced or excluded with air. This is of particular importance in the case of the defrosting process for the air-heat exchanger 2 , In this operating state are the flaps 4 closed and the air flow path through the heat exchanger 2 is completely locked. This will prevent the air heat exchanger 2 flows through the air during the defrosting and is transported out with the air heat and moisture from the heat exchanger. This is also largely ensured that during the defrosting process in the heat exchanger 2 by means of the defrosting device 10 introduced heating energy is mainly used for defrosting the frozen condensate, which significantly improves the energy efficiency of the system.

Zur weiteren Verbesserung der Energieeffizienz sind die Klappen 4 thermisch isoliert oder selbst als Isolationselemente ausgebildet. Die Abtauvorrichtung 10 besteht aus einer Heizeinrichtung, im Ausgestaltungsbeispiel den Heizelementen die in den Luft-Wärmeübertrager 2 integriert sind und aus einer Kondensatablaufwanne, durch welche der Abtransport des beim Abtauvorgang schmelzenden Kondensats gezielt erfolgt.To further improve energy efficiency are the flaps 4 thermally insulated or even formed as insulation elements. The defrosting device 10 consists of a heater, in the exemplary embodiment, the heating elements in the air-heat exchanger 2 are integrated and from a condensate drain pan, through which the removal of the melting during the defrost condensate is targeted.

Die Bodenplatte 8 der Umhausung 3 trägt den Luft-Wärmeübertrager 2 sowie den Ventilator 5. Der Ventilator 5 ist damit horizontal auf der Bodenplatte 8 angeordnet und fördert Luft durch eine Ausnehmung in der Bodenplatte 8 hindurch in das in 1 angedeutete Lüftungsrohr 13, durch welches die gekühlte Luft dann in der raumlufttechnischen Anlage weiter genutzt beziehungsweise verteilt wird.The bottom plate 8th the housing three carries the air heat exchanger 2 as well as the fan 5 , The ventilator 5 is thus horizontal on the bottom plate 8th arranged and conveys air through a recess in the bottom plate 8th into the in 1 indicated ventilation pipe 13 through which the cooled air is then used or distributed in the ventilation system.

Der Ventilator 5 ist in der dargestellten Ausführung der Wärmeübertrageranordnung 1 im Abströmraum 12 platziert. Die Bodenplatte 8 weist im Bereich des Anströmraumes 11 Öffnungen als schraffiert dargestellten Ansaugbereich für die Umhausung 3 auf, durch welchen Luft von unten in die kammerartige Umhausung 3 einströmen kann. Die Luftströmungsrichtung 6 deutet mittels der Pfeile die Strömung der Luft in der 1 an. Die zu kühlende Luft tritt somit über die gitterartigen Öffnungen in der Bodenplatte 8 im Anströmraum 11 in die kammerartige Umhausung 3 ein, wird mittels der Klappe 4 im Anströmraum 11 umgelenkt, durch den Wärmeübertrager 2 hindurch von der im Abströmraum 12 angeordneten und positionierten Klappe 4 wiederum umgelenkt und vom Ventilator 5 angesaugt, verdichtet und nach unten durch die Bodenplatte 8 hindurch in das Lüftungsrohr 13 gefördert.The ventilator 5 is in the illustrated embodiment of the heat exchanger assembly 1 in the discharge area 12 placed. The bottom plate 8th points in the area of the inflow space 11 Openings hatched as shown for the enclosure three on, through which air from below into the chamber-like enclosure three can flow in. The air flow direction 6 indicates with the arrows the flow of air in the 1 at. The air to be cooled thus passes over the lattice-like openings in the bottom plate 8th in the oncoming space 11 in the chamber-like enclosure three one, by means of the flap 4 in the oncoming space 11 deflected, through the heat exchanger 2 through from in the outflow chamber 12 arranged and positioned flap 4 again deflected and from the fan 5 sucked, compacted and down through the bottom plate 8th through the ventilation pipe 13 promoted.

In 2 ist die perspektivische Ansicht der Wärmeübertrageranordnung 1 dargestellt. Es ist gezeigt, dass je nach Dimensionierung des Luft-Wärmeübertragers 2 in Längsrichtung auch mehrere Ventilatoren 5 angeordnet sein können. Im dargestellten Ausgestaltungsbeispiel sind zwei Ventilatoren 5 vorgesehen. Als besonderen Vorzug der Wärmeübertrageranordnung 1 ist zu nennen, dass der Luft-Wärmeübertrager 2 den Strömungsraum der Luft innerhalb der Kammer derart segmentiert, dass eine Vermischung von Luft aus dem Anström- und dem Abströmraum 11, 12 weitgehend unterbunden wird. Damit ist ein effizienter Betrieb der Wärmeübertrageranordnung 1 möglich und es kommt nicht zu unwirtschaftlichen Vermischungen von gekühlter und ungekühlter Luft.In 2 is the perspective view of the heat exchanger assembly 1 shown. It is shown that depending on the dimensions of the air-heat exchanger 2 in the longitudinal direction also several fans 5 can be arranged. In the illustrated embodiment example are two fans 5 intended. As a particular advantage of the heat exchanger arrangement 1 is to be mentioned that the air heat exchanger 2 the flow space of the air within the chamber segmented such that a mixing of air from the inflow and the outflow 11 . 12 is largely prevented. This is an efficient operation of the heat exchanger assembly 1 possible and there is no uneconomical mixing of cooled and uncooled air.

Weitere Vorteile bestehen darin, dass die Ventilatoren 5 derart angeordnet sind, dass diese in einem optimalen Winkel zum Luftein- und austritt liegen und in der Zelle eine Abschottung zwischen Unterdruck- und Überdruckseite gegeben ist.Other advantages are that the fans 5 are arranged so that they are at an optimum angle to the air inlet and outlet and in the cell is a partition between negative pressure and positive pressure side.

Besonders vorteilhaft ist weiterhin, dass keine Ventilatorringheizungen erforderlich sind und die Lage der Ventilatoren derart ausführbar ist, dass eine direkte Weiterleitung der gekühlten Luft ohne zusätzliche Umlenkung und somit mit minimalen strömungstechnischen Verlusten an das bauseitige Lüftungsrohr beziehungsweise in die weiterführenden Luftkanäle möglich ist.It is also particularly advantageous that no fan ring heaters are required and the position of the fans is executable such that a direct forwarding of the cooled air without additional deflection and thus with minimal fluidic losses to the on-site ventilation pipe or in the continuing air ducts is possible.

Die Dimensionen der kammerartigen Umhausung und der Inspektionstür 9 erleichtern Inspektionen oder Reparaturen der Wärmeübertrageranordung 1 zudem erheblich. Dazu zählt auch, dass die zum Abtauvorgang des Wärmeübertragers 2 benötigte Heizvorrichtung innerhalb der Abtauvorrichtung im Paket und die Kondensatablaufwanne durch die Anordnung der Inspektionstür 9 über diese unkompliziert erreichbar sind.The dimensions of the chamber-like enclosure and the inspection door 9 facilitate inspections or repairs of heat exchanger arrangement 1 also considerably. This also includes that to defrost the heat exchanger 2 Required heater within the defrosting device in the package and the condensate drain pan through the assembly of the inspection door 9 can be reached easily via this.

Mit der vorgeschlagenen Konstruktion ist es insgesamt möglich, das Gewicht der Wärmeübertrageranordnung 1 als Komponente einer raumlufttechnischen Anlage um circa 15% gegenüber Ausgestaltungen nach dem Stand der Technik zu reduzieren.With the proposed construction, it is possible overall, the weight of the heat exchanger assembly 1 As a component of a ventilation system to reduce by about 15% compared to prior art designs.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
WärmeübertrageranordnungThe heat exchanger
22
Luft-WärmeübertragerAir heat exchanger
33
Umhausungenclosure
44
Klappeflap
55
Ventilatorfan
66
LuftströmungsrichtungAir flow direction
77
Halterungbracket
88th
Bodenplatte der UmhausungBase plate of the enclosure
99
Inspektionstürinspection door
1010
Abtauvorrichtungdefrosting
1111
Anströmraumintake space
1212
Abströmraumoutflow
1313
Lüftungsrohrventilation pipe

Claims (9)

Wärmeübertrageranordnung (1) bestehend aus einem in einer thermisch isolierten kammerartigen Umhausung (3) angeordneten Luft-Wärmeübertrager (2), einer Abtauvorrichtung (10) und einem Ventilator (5), wobei die kammerartige Umhausung (3) selbst einen Teil einer Strömungsleiteinrichtung bildet und durch den Luft-Wärmeübertrager (2) in einen Anströmraum (11) und einen Abströmraum (12) segmentiert ist und der Luft-Wärmeübertrager (2) verstellbare Klappen (4) aufweist, die auf einer Lufteintritts- und Luftaustrittsseite den Luftströmungspfad regulier- und absperrbar ausgebildet sind, wobei die Klappen (4) für das Abtauen des Luft-Wärmeübertragers (2) die Lufteintritts- und Luftaustrittsseite vollständig abdeckend und thermisch nach außen isolierend positionierbar ausgebildet sind.Heat exchanger arrangement ( 1 ) consisting of one in a thermally insulated chamber-like housing ( three ) arranged air heat exchanger ( 2 ), a defrosting device ( 10 ) and a fan ( 5 ), the chamber-like housing ( three ) itself forms part of a flow guide and through the air heat exchanger ( 2 ) in a flow space ( 11 ) and a discharge space ( 12 ) is segmented and the air heat exchanger ( 2 ) adjustable flaps ( 4 ), which are formed on an air inlet and air outlet side of the air flow path regulatable and lockable, wherein the flaps ( 4 ) for defrosting the air-heat exchanger ( 2 ) the air inlet and air outlet side are completely covering and thermally outwardly positioned in isolation. Wärmeübertrageranordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappen (4) thermisch isoliert und dampfdicht ausgebildet sind.Heat exchanger arrangement ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the flaps ( 4 ) are thermally insulated and formed vapor-tight. Wärmeübertrageranordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die kammerartige Umhausung (3) eine begehbare Bodenplatte (8) aufweist, die im Anströmraum (11) luftdurchlässig als Ansaugbereich ausgebildet ist.Heat exchanger arrangement ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the chamber-like housing ( three ) a walk-in bottom plate ( 8th ), which in the flow space ( 11 ) permeable to air is designed as a suction. Wärmeübertrageranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilator (5) im Abströmraum (12) der kammerartigen Umhausung (3) angeordnet ist.Heat exchanger arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the fan ( 5 ) in the outflow space ( 12 ) the chamber-like housing ( three ) is arranged. Wärmeübertrageranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilator (5) auf der Bodenplatte (8) angeordnet und druckseitig mit einem Lüftungsrohr (13) verbunden ist.Heat exchanger arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the fan ( 5 ) on the bottom plate ( 8th ) arranged and the pressure side with a ventilation pipe ( 13 ) connected is. Wärmeübertrageranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die kammerartige Umhausung (3) eine Inspektionstür (9) aufweist.Heat exchanger arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the chamber-like housing ( three ) an inspection door ( 9 ) having. Wärmeübertrageranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtauvorrichtung (10) aus in den Luft-Wärmeübertrager (2) integrierten Heizstäben und einer Kondensatablaufwanne aufgebaut ist.Heat exchanger arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the defrosting device ( 10 ) into the air heat exchanger ( 2 ) integrated heating elements and a condensate drain pan is constructed. Wärmeübertrageranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die kammerartige Umhausung (3) aus einem Grundrahmen mit Isolationselementen aufgebaut ist und dass am Grundrahmen Halterungen (7) als Hängestangen ausgebildet sind.Heat exchanger arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the chamber-like housing ( three ) is constructed from a base frame with insulation elements and that on the base frame brackets ( 7 ) are designed as suspension rods. Wärmeübertrageranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftströmungsrichtung (6) beim Eintritt in und beim Austritt aus der kammerartigen Umhausung (3) in entgegengesetzter Richtung parallel und vertikal verläuft und dass die Luftströmungsrichtung (6) durch den Luft-Wärmeübertrager (2) horizontal verläuft, wobei die Klappen (4) die Luftführung, Luftumlenkung und Luftmengendosierung bewirkend positionierbar sind.Heat exchanger arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the air flow direction ( 6 ) when entering and leaving the chamber-like enclosure ( three ) is parallel and vertical in the opposite direction and that the direction of air flow ( 6 ) through the air heat exchanger ( 2 ) horizontally, the flaps ( 4 ) the air guide, air deflection and air metering are effecting positionable.
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