WÄRMETAUSCHEINRICHTUNG

Abstract

 Wärmetauscheinrichtung (1) für ein Klimagerät, Folgendes aufweisend:
a. einen Wärmetauscher (300) für den Wärmeaustausch zwischen zwei Fluiden, insbesondere zwischen Wasser und Luft,
b. eine Kondensatauffangeinrichtung, insbesondere Kondensatwanne (50), die so angeordnet und ausgebildet ist, dass am Wärmetauscher (300) gebildetes Kondensat an der Kondensatauffangeinrichtung (50) auffangbar ist,
wobei die Kondensatauffangeinrichtung (50) innerhalb der Wärmetauscheinrichtung (1) reversibel angebracht oder anbringbar ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Wärmetauscheinrichtung sowie ein entsprechendes Klimasystem.

[0002] Die Kühlung einer Luftströmung in Klimageräten kann bekanntermaßen mittels Luft-Wasser-Wärmetauschern erfolgen. Bei der Kühlung der Luftströmung wird typischerweise die Taupunkttemperatur unterschritten und es kommt zu einer Kondenswasserbildung an der Oberfläche des Wärmetauschers. Dieses Kondenswasser wird dann in Tropfenform von der Luftströmung mitgerissen und wird in einem weiteren Bauteil, einem Tropfenabscheider, wieder von der Luftströmung separiert. Am Tropfenabscheider werden die Kondenswassertropfen abgeschieden und laufen in Schwerkraftrichtung nach unten ab. Am Boden des Klimageräts befindet sich eine Wanne, die das Kondensat sammelt, wobei über einen Ablauf das Kondensat aus dem Klimagerät abgeführt.

[0003] Es ist Aufgabe der Erfindung eine möglichst kompakte Wärmetauscheinrichtung bereitzustellen, in dem entstehendes Kondensat auf einfache Weise und dennoch effektiv entfernt werden kann.

[0004] Diese Aufgabe wird insbesondere durch eine Wärmetauscheinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

[0005] Insbesondere wird die Aufgabe gelöst durch eine Wärmetauscheinrichtung für ein Klimagerät (insbesondere zum kühlen von Raumluft), Folgendes aufweisend: einen Wärmetauscher (bzw. Wärmetauscher) für den Wärmeaustausch zwischen zwei Fluiden, insbesondere zwischen (Kühl-)Wasser, als erstem Fluid, und einem Gas, insbesondere (Raum-)Luft, als zweitem Fluid, sowie eine Kondensatauffangeinrichtung, insbesondere Kondensatwanne, die so angeordnet und ausgebildet ist, dass am Wärmetauscher gebildetes Kondensat an der Kondensatauffangeinrichtung auffangbar ist, wobei die Kondensatauffangeinrichtung (Kondensatwanne) innerhalb (bzw. an bzw. in) der Wärmetauscheinrichtung (insbesondere werkzeuglos) reversibel angebracht oder anbringbar ist.

[0006] Ein Kerngedanke der Erfindung liegt darin, eine reversibel angebrachte bzw. anbringbare Kondensatauffangeinrichtung (Kondensatwanne) in einer Wärmetauscheinrichtung (Wärmetauschereinheit) vorzusehen. Für die reversible Anbringung kann mindestens eine entsprechende (lösbarer) Befestigungs- und/oder Halteeinrichtung vorgesehen sein. Dadurch kann im Wärmetauscher entstehendes Kondensat vergleichsweise einfach aufgefangen werden, wobei die Kondensatauffangeinrichtung durch die Reversibilität der Anbringung auf einfach zu bewerkstelligende Weise von der Wärmetauscheinrichtung (zumindest teilweise) entfernt bzw. von dieser getrennt werden kann, so dass die Kondensatauffangeinrichtung beispielsweise gereinigt und/oder geleert werden kann. Vorzugsweise muss ein Verfahren zum Betreiben der Wärmetauscheinrichtung bzw. des entsprechenden Klimageräts während der Reinigung nicht unterbrochen werden. Ein Reinigen kann also insbesondere im laufenden Betrieb erfolgen.

[0007] Vorzugsweise kann eine Entnahme der Kondensatwanne (allg.: Auffangeinrichtung) ohne Demontage des Wärmetauschers bzw. der (gesamten) Wärmetauschereinrichtung erfolgen. Wenn der Wärmetauscher nicht unlösbar mit der Kondensatwanne (allg.: Auffangeinrichtung) verbunden ist, sondern z.B. am Gehäuse des Klimageräts befestigt ist, kann dieser während der Entnahme der Kondensatwanne (allg.: Auffangeinrichtung) im Klimagerät verbleiben.

[0008] Vorzugsweise liegt die Wärmetauscheinrichtung als Baueinheit vor, insbesondere umfassend ein (den Wärmetauscher und/oder die Kondensatauffangeinrichtung umhausendes) Gehäuse und/oder einen (den Wärmetauscher und/oder die Kondensatauffangeinrichtung aufnehmenden bzw. stützenden) Rahmen.

[0009] Innerhalb einer die Wärmetauscheinrichtung bildenden Baugruppe bzw. Baueinheit (insbesondere innerhalb des Gehäuses und/oder in/auf dem Rahmen) ist vorzugsweise kein (separater) Tropfenabscheider vorgesehen.

[0010] Vorzugsweise ist die Wärmetauscheinrichtung von zwei Fluiden durchströmbar, die Wärme austauschen, wobei ein erstes Fluid vorzugsweise eine Flüssigkeit, insbesondere (Kühl-)Wasser, ist und ein zweites Fluid vorzugsweise ein (Wasser enthaltendes) Gas ist, insbesondere (Raum-)Luft ist. Dabei findet vorzugsweise ein Wärmeübertrag von dem zweitem Fluid auf das erste Fluid statt, wodurch die Temperatur des zweiten Fluids geändert wird, z. B. um min. 5 K oder min. 10 K.

[0011] Insofern (weiter oben und/oder nachfolgend) funktionale Angaben gemacht werden, soll dies vorzugsweise bedeuten, dass eine entsprechende Einrichtung (z.B. Fluidfördereinrichtung, insbesondere Gebläse) und/oder eine entsprechende dazu vorgesehene Steuereinrichtung der Wärmetauscheinrichtung bzw. des Klimasystems vorgesehen ist/sind und konfiguriert ist/sind, um die entsprechende Funktion zu gewährleisten.

[0012] Eine (jeweilige) Fluidfördereinrichtung (z. B. Pumpe und/oder Gebläse) für das (jeweilige) Fluid kann Bestandteil der Wärmetauscheinrichtung und/oder des Klimasystems (bzw. Klimageräts) sein oder extern bereitgestellt werden.

[0013] Der Strom des zweiten Fluids (insbesondere der Luft) verläuft vorzugsweise zumindest im Wesentlichen horizontal durch den Wärmetauscher bzw. die Wärmetauscheinrichtung.

[0014] Der Wärmetauscher weist insbesondere Strukturen auf, an denen im Betrieb Feuchtigkeit kondensiert bzw. kondensieren kann. Die Wärmetauscheinrichtung bzw. der Wärmetauscher ist insbesondere so beschaffen, dass Wasser im zweiten Fluid zumindest teilweise abgetrennt wird bzw. werden kann (durch Kondensation).

[0015] Ein weiterer (alternativer und/oder weiterbildender) Gedanke der Erfindung liegt darin, dass in der Wärmetauscheinrichtung ein (kompakter) Wärmetauscher angeordnet ist und insbesondere kein separater (vom Wärmetauscher, beispielsweise um mindestens 50 cm, beabstandeter) Tropfenabscheider bzw. Kondensatabscheider vorgesehen ist (der beispielsweise Kondensattropfen, die durch die Fluidströmung, insbesondere die (Raum-)Luftströmung, mitgetragen werden) abscheidet.

[0016] Vorzugsweise dient der Wärmetauscher also selbst als Tropfenabscheider.

[0017] In Ausführungsformen kann die insbesondere als Kondensatwanne ausgebildete Kondensatauffangeinrichtung aus mindestens einem geeigneten Metall oder einer Metalllegierung, beispielsweise beinhaltend Cu, Fe und/oder Al ausgebildet sein. Vorzugsweise wird Edelstahl oder Aluminium verwendet. Aber auch Kunststoff ist denkbar.

[0018] "Reversibel angebracht oder anbringbar" ist insbesondere so zu verstehen, dass die Kondensatauffangeinrichtung durch mindestens ein Halte- und/oder Führungsmittel, beispielsweise umfassend mindestens eine (Führungs-)schiene, und/oder mindestens ein (lösbares) Befestigungsmittel, beispielsweise mindestens eine Schraube und/oder mindestens eine Steckverbindungseinrichtung und/oder über mindestens einen Haken mit der Wärmetauscheinrichtung verbunden bzw. verbindbar ist derart, dass die Kondensatauffangeinrichtung zumindest teilweise, ggf. vollständig aus der Wärmetauscheinrichtung entfernt werden kann. Dabei kommen insbesondere nicht mehr als 10 oder nicht mehr als 5 (lösbare) Befestigungsmittel bzw. Befestigungseinrichtungen und/oder nicht mehr als 10 oder nicht mehr als 5 Halte- und/oder Führungsmittel zum Einsatz.

[0019] Unter "werkzeuglos" ist insbesondere zu verstehen, dass die Befestigungsmittel derart gewählt werden, dass sie manuell bzw. ohne den Einsatz gesonderter Werkzeuge, wie beispielsweise Schraubendrehern, die Anbringung (bzw. zumindest teilweise Entfernung) der Kondensatauffangeinrichtung an (von) der Wärmetauscheinrichtung ermöglichen. Vorzugweise kommen keine stoffschlüssigen (z. B. per Schweißen und/oder Kleben realisierte) Verbindungen zum Einsatz.

[0020] Optional kann die Kondensatauffangeinrichtung durch ein Einhängen (über eine entsprechende Hängeeinrichtung) an/in der Wärmetauscheinrichtung befestigt bzw. angebracht werden. In bevorzugten Ausführungsformen erfolgt diese Einhängung/Aushängung werkzeuglos und reversibel.

[0021] Insbesondere die Kombination einer reversibel anbringbaren (austauschbaren bzw. entfernbaren) Fluidauffangeinrichtung (Wanne) eines bewussten Verzichts auf einen (separaten) Tropfenabscheider bietet erhebliche Vorteile. Durch den Verzicht auf einen (separaten) Tropfenabscheider kann ein Bauraum (insbesondere eine Länge) der Wärmetauscheinrichtung erheblich reduziert werden. Dadurch kann eine entsprechende Fluidauffangeinrichtung (Wanne) vergleichsweise kleinbauend ausgebildet werden, so dass eine Entfernung bzw. ein Austausch derselben auf einfache Art und Weise (insbesondere manuell) praktikabel ist. Dadurch kann die Wärmetauscheinrichtung hinsichtlich ihrer Herstellung und/oder hinsichtlich ihres Betriebes vereinfacht werden.

[0022] Die Wärmetauscheinrichtung kann ein gesamtes (beispielsweise durch ein AußenGehäuse definiertes) Volumen von mindestens 0,05 m³, ggf. mindestens 0,5 m³ und/oder höchstens 2 m³, ggf. höchstens 1 m³ aufweisen. Der Wärmetauscher (Wärmetauscher bzw. eine Hüllfläche desselben) kann ein Volumen von mindestens 0,04 m³, ggf. mindestens 0,4 m³ und/oder höchstens 1,5 m³, ggf. höchstens 0,75 m³ aufweisen.

[0023] Die Kondensatauffangeinrichtung kann eine (Auffang-)Fläche von mindestens 0,1 m², ggf. mindestens 0,3 m² und/oder höchstens 1 m², ggf. höchstens 0,6 m² aufweisen und/oder (Auffang-)Fläche aufweisen, die mindestens 50 %, vorzugsweise mindestens 90 % und/oder höchstens 150 %, vorzugsweise höchstens 110 % einer Projektionsfläche des Wärmetauschers auf mindestens eine, insbesondere horizontale, Ebene (im Betriebszustand der Wärmetauscheinrichtung) beträgt.

[0024] In einer Ausführungsform ist die Wärmetauscheinrichtung derart konfiguriert, dass im Wärmetauscher entstehende Tropfen im Wärmetauscher überwiegend (insbesondere aufgrund ihres Eigengewichtes und beispielsweise nicht, zumindest nicht maßgeblich, durch einen nach unten gerichteten Luftstrom) nach unten tropfen. Dies hat den Vorteil, dass eine einfache technische Lösung bereitstellbar ist.

[0025] Um das Kondensat, insbesondere das aus der zu kühlenden Raumluft kondensierte Wasser (den Tau), aufzufangen wird eine Kondensatauffangeinrichtung bereitgestellt. Dabei ist die Kondensatauffangeinrichtung insbesondere (in Höhenrichtung und/oder zumindest teilweise) unterhalb des Wärmetauschers reversibel angebracht oder anbringbar.

[0026] Um auf technisch möglichst einfache Art und Weise das Kondensat aufzufangen und einen Mittransport im zweiten Fluid zu unterbinden, ist es von Vorteil, wenn das im Wärmetauscher entstehende Kondensat im Wärmetauscher überwiegend nach unten fließen bzw. tropfen, insbesondere durch ihr Eigengewicht nach unten fließen bzw. tropfen

[0027] Ausführungsgemäß ist die Kondensatauffangeinrichtung (zumindest ungefähr) genauso lang (in horizontaler Richtung und/oder Hauptströmungsrichtung) wie der Wärmetauscher (ggf. innerhalb eine Toleranz von + und/oder - 10 % der Länge des Wärmetauschers).

[0028] In einer Ausführungsform kann die Kondensatauffangeinrichtung, insbesondere die Kondensatwanne, zumindest weitestgehend direkt (oder ggf. versetzt) unterhalb des Wärmetauschers reversibel angebracht oder anbringbar sein, insbesondere derart, dass mehr als 70 Gew.-% oder mehre als 90 Gew.% oder mehr als 95 Gew.-% der durch Eigengewicht herabfallenden Tropfen aus dem Wärmetauscher in der Kondensatauffangeinrichtung landen.

[0029] Die, insbesondere als Kondensatwanne ausgebildete, Kondensatauffangeinrichtung, kann zumindest an ihrem Boden (ggf. generell) ohne Öffnung ausgebildet sein, kann aber auch mindestens eine Öffnung (ggf. auch am Boden) umfassen.

[0030] Ausführungsgemäß ist die Kondensatauffangeinrichtung, insbesondere Kondensatwanne, als Einschub ausgebildet. Der Einschub kann (ggf. manuell bzw. werkzeuglos) aus der Wärmetauscheinrichtung gezogen werden, um die Kondensatauffangeinrichtung von den übrigen Bestandteilen der Wärmetauscheinrichtung zu trennen (bzw. wieder in die Wärmetauscheinrichtung zurückgeschoben werden, um die Verbindung mit den übrigen Bestandteilen der Wärmetauscheinrichtung wiederherzustellen).

[0031] Insbesondere können Führungsschienen vorgesehen sein, die die als Einschub, insbesondere als Schublade ausgebildete, Kondensatauffangeinrichtung führen und eine entsprechende Positionierung der Kondensatauffangeinrichtung relativ zum Wärmetauscher innerhalb der Wärmetauscheinrichtung sicherstellen.

[0032] In einer Ausführungsform weist die Kondensatauffangeinrichtung eine Neigung auf, insbesondere derart, dass die Neigung (zumindest im Wesentlichen) in einer Richtung senkrecht zu einer im Betrieb vorliegenden Fluiddurchströmungsrichtung durch den Wärmetauscher verläuft. Dadurch kann ggf. aufgefangenes Fluid in eine Richtung, insbesondere in die Richtung eines Auslasses geführt werden. Die Hauptrichtung der Neigung des Bodens der Kondensatauffangeinrichtung verläuft vorzugsweise in eine Richtung, die senkrecht zur Längsrichtung des Wärmetauschers verläuft. Die Längsrichtung entspricht dabei bevorzugt einer Richtung, parallel zu einer Haupt-Fluidströmungsrichtung. Eine (Haupt-)Neigung kann ein Gefälle von mindestens 2 %, ggf. mindestens 5 % und/oder höchstens 20%, ggf. höchstens 10 % aufweisen. In einer Alternative kann die Kondensatauffangeinrichtung einen flachen Boden aufweisen.

[0033] Darüber hinaus kann die Kondensatauffangeinrichtung auch (am Boden) mindestens ein, vorzugsweise mindestens zwei oder genau zwei weitere (Neben-) Gefälle aufweisen, insbesondere um die aufgefangenen Kondensattropfen zu sammeln und den sich bildenden Flüssigkeitsstrom dem Auslass zuzuführen. Die weiteren Gefälle können symmetrisch oder asymmetrisch zueinander ausgebildet sein.

[0034] In einer Ausführungsform weist die Kondensatauffangeinrichtung, insbesondere Kondensatwanne, mindestens oder genau einen (ggf. verschließbaren) Auslass auf, der insbesondere an der tiefsten Stelle und/oder an einem Rand der Wanne ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass die Kondensatauffangeinrichtung nicht geleert werden muss, sondern das Kondensat selbstständig abgeleitet werden kann. Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann die Kondensatauffangeinrichtung auslassfrei gestaltet sein.

[0035] Unter einem Auffangen des Kondensats ist ggf. zu verstehen, dass die Kondensatflüssigkeit zumindest temporär, also länger als 1 min, weiter bevorzugt länger als 10 min, noch weiter bevorzugt länger als 1 h in der Kondensatauffangeinrichtung verbleibt, ggf. bis zur Leerung der Kondensatauffangeinrichtung in dieser verbleibt. Alternativ kann die Verweildauer auch kürzer sein bzw. die Kondensatflüssigkeit (kontinuierlich oder in zeitlichen Abständen) aus der Kondensatauffangeinrichtung abfließen.

[0036] In einer weiteren Ausführungsform weist die Wärmetauscheinrichtung eine Länge, insbesondere eine Länge in Richtung einer/der im Betrieb vorliegenden (Haupt-) Fluidströmungsrichtung (des zweiten Fluids bzw. der Luft) von weniger als 500 mm, vorzugsweise weniger als 400 mm, weiter vorzugsweise weniger als 370 mm und/oder von mehr als 200 mm auf. Die Wärmetauscheinrichtung kann ggf. breiter als lang ausgebildet sein.

[0037] In einer weiteren Ausführungsform weist die Wärmetauscheinrichtung eine Kondensatauffangeinrichtung auf, die einen Bestandteil einer Bodenbaugruppe der Wärmetauscheinrichtung bildet. Die Bodenbaugruppe weist insbesondere Führungsleisten auf, an/in denen die Kondensatauffangeinrichtung z. B. eingeschoben oder ausgezogen werden kann. Die Bodenbaugruppe kann ggf. reversibel an der Wärmetauscheinrichtung angebracht oder anbringbar sein.

[0038] In einer Ausführungsform weist der Wärmetauscher Wärmeaustauschlamellen, z. B. gerippte Wärmeaustauschlamellen, auf.

[0039] Der Wärmetauscher kann entsprechende Leitstrukturen für das erste Fluid aufweisen, wobei das zweite Fluid beim Durchströmen mit diesen Leitstrukturen in Kontakt kommt. Dabei wird ein Wärmeübergang durch die entsprechenden Leitstrukturen zwischen dem ersten und dem zweiten Fluid vermittelt. Diese Leitstrukturen können dabei insbesondere ein Rohrsystem, insbesondere ein oder mehrere Rohre und/oder Lamellen und/oder Paneele, insbesondere mit Oberflächenvergrößerungen aufweisen.

[0040] Die Leitstrukturen sind vorzugsweise derart ausgebildet, dass das erste Fluid, insbesondere das (Kühl-)Wasser, den Wärmetauscher nicht auf direktem, also insbesondere nicht auf dem kürzest möglichen Weg passieren, sondern insbesondere in einer Spiralenform und/oder einer Schlangenform und/oder einer Schnecken- und/oder einer Zick-Zack-Form.

[0041] Die oben genannte Aufgabe wird insbesondere auch gelöst durch ein Klimasystem bzw. ein Klimagerät, vorzugsweise zum Kühlen von Luft, insbesondere innerhalb eines Gebäudes, das eine Wärmetauscheinrichtung (ggf. als einzige Wärmetauscheinrichtung) wie oben und nachfolgend beschrieben, aufweist, insbesondere derart konfiguriert, dass im Wärmetauscher entstehende Tropfen im Wärmetauscher (selbst) zumindest mehrheitlich nach unten abtropfen, insbesondere selbstständig nach unten abtropfen.

[0042] In einer Ausführungsform des Klimasystems bzw. Klimageräts ist kein (separater) Tropfenabscheider zum Trennen von Wassertropfen aus dem ersten Fluid vorhanden. Dadurch kann ein entsprechend kompaktes Klimagerät bereitgrestelltz werden. Insbesondere benötigt das Klimasystem (Klimagerät) keine weiteren Strukturen, um ein Kondensat aus dem zweiten Fluid abzuscheiden und von den restlichen Fluidkomponenten des zweiten Fluids zu trennen.

[0043] Vorzugsweise ist das Klimasystem (Klimagerät) derart konfiguriert, dass die Kondensatauffangeinrichtung, insbesondere die Kondensatwanne, unabhängig von den übrigen Elementen der Wärmetauscheinrichtung oder zumindest unabhängig vom Wärmetauscher aus dem Klimasystem (Klimagerät) reversibel entnehmbar ist.

[0044] Vorzugsweise ist die Wärmetauscheinrichtung derart im Klimasystem (Klimagerät) anordenbar bzw. angeordnet, dass die Kondensatauffangeinrichtung, insbesondere von außen, zugänglich ist, also ohne die Wärmetauscheinrichtung ausbauen zu müssen, reversibel angebracht werden kann.

[0045] Vorzugsweise kann eine Entnahme der Kondensatwanne (allg.: Auffangeinrichtung) ohne Demontage des Wärmetauschers bzw. der übrigen Bestandteile der Wärmetauscheinrichtung erfolgen. Wenn der Wärmetauscher nicht unlösbar mit der Kondensatwanne (allg.: Auffangeinrichtung) verbunden ist, sondern z.B. am Gehäuse des Klimageräts befestigt ist, kann dieser während der Entnahme der Kondensatwanne (allg.: Auffangeinrichtung) im Klimagerät verbleiben.

[0046] Das Klimasystem bzw. Klimagerät umfasst vorzugsweise mindestens eine Wärmepumpe, ggf. umfassend mindestens einen Kompressor und/oder mindestens eine Verflüssiger.

[0047] Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Klimasystems (Klimageräts) bzw. einer Wärmetauscheinrichtung, wie oben beschrieben, vorzugsweise zum Kühlen von Luft, insbesondere innerhalb eines Gebäudes, wobei die Wärmetauscheinrichtung von einem ersten Fluid durchströmt wird, wobei an einem Wärmetauscher Wärmetausch mit einem zweiten Fluid erfolgt, so dass Kondensat (Tropfen) am Wärmetauscher gebildet wird (werden), das vorzugsweise zumindest weitestgehend nach unten abfließt bzw. abtropft (insbesondere selbstständig bzw. durch ihr Eigengewicht) und wobei die abtropfenden Tropfen in der Kondensatauffangeinrichtung aufgefangen werden.

[0048] Vorzugsweise durchströmt das zweite Fluid die Wärmetauscheinrichtung mit mindestens 0,5 m/s, weiter vorzugsweise mit mindestens 0,7 m/s, weiter vorzugsweise mit mindestens 0,8 m/s und/oder mit weniger als 3 m/s, ggf. mit weniger als 2 m/s oder weniger als 1 m/s. Dadurch kann auf einfache Art erreicht werden, dass das im Wärmetauscher entstehende Kondensat nicht weiter gerissen wird, sondern nach unten abfließen bzw. abtropfen kann. Die Tropfen können an Leitelementen verbleiben und anwachsen, bis sie auf Grund ihres Eigengewichts nach unten fallen/fließen.

[0049] Das Klimasystem (insbesondere Klimagerät) bzw. die Wärmetauscheinrichtung wird insbesondere derart betrieben, insbesondere durch die oben beschriebene Wahl einer entsprechenden, insbesondere niedrigen Fluidströmung, dass mindestens 70 Gew.-% oder mindestens 80 Gew.-% oder mindestens Gew.-% des entstehenden Kondensats bzw. der Tropfen auf die oben beschriebene Art nach unten tropfen.

[0050] In einer weiteren Ausführungsform wird das in der Kondensatauffangeinrichtung gesammelte Kondensat aus der Kondensatauffangeinrichtung abgeleitet.

[0051] Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zum Reinigen einer Wärmetauscheinrichtung (der obigen Art) oder eines Klimasystems bzw. Klimageräts (der obigen Art), wobei die Kondensatauffangeinrichtung zur Reinigung entnommen wird, gereinigt wird und ggf. wieder eingeführt oder auch ausgetauscht wird. Die Kondensatauffangeinrichtung kann ggf. extern gereinigt werden. Dazu kann die Kondensatauffangeinrichtung zumindest teilweise von der Wärmetauscheinrichtung entfernt werden. Die (oder eine andere) Kondensatauffangeinrichtung kann anschließend wieder in die Wärmetauscheinrichtung eingebracht und mit der Wärmetauscheinrichtung verbunden werden.

[0052] Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0053] Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, das anhand der Abbildungen näher erläutert wird. Hierbei zeigen:

Fig. 1

eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Wärmetauscheinrichtung;

Fig. 2a

eine erfindungsgemäße Wärmetauscheinrichtung mit Bodenbaugruppe in Seitenansicht;

Fig. 2b

eine erfindungsgemäße Wärmetauscheinrichtung mit Bodenbaugruppe in Frontansicht;

Fig. 2c

eine erfindungsgemäße Wärmetauscheinrichtung mit Bodenbaugruppe in Draufsicht;

Fig. 3

eine Bodenbaugruppe, mit Kondensatwanne als Einschub ausgebildet;

Fig. 4

eine Ausschnittdarstellung der Wärmetauscheinrichtung in Draufsicht; und

Fig. 5

eine Ausschnittdarstellung der Wärmetauscheinrichtung von unten.

[0054] In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleichwirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.

[0055] Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Wärmetauscheinrichtung 1. Kühlmittel wird in die Wärmetauscheinrichtung 1 über einen Kühlmitteleinlass 10 eingeleitet und über einen Kühlmittelauslass 30 ausgeleitet. Von dem Kühlmitteleinlass 10 gelangt das Kühlmittel über Kühlmittelzuleitungen 20a in Kühllamellen 60 eines Wärmetauschers bzw. Wärmetauschers 300 und wird über Kühlmittelableitungen 20b abtransportiert. Simultan wird die Wärmetauscheinrichtung 1 und damit der Wärmetauscher 300 von einer Luftströmung 200 oder einem anderen Gasgemisch, das gekühlt werden soll, durchströmt. Zwischen der durchströmenden Luft 200 und dem Kühlmittel wird über die Oberflächen der Kühllamellen 60 ein Wärmeaustausch vermittelt, d.h. die Luft in der Luftströmung 200 wird gekühlt und das Kühlmittel wird erwärmt. Kühlmitteleinlass 10 und Kühlmittelauslass 30 können auch vertauscht sein, so z. B. beim Bezugszeichen 10 ein Kühlmittelauslass liegt.

[0056] Um die Oberfläche der Wechselwirkung zu erhöhen, weisen die Kühllamellen 60 sowie eine Vorderwand 80 Perforationen 90 auf. Durch die Kühlung der Luft wird der in der Luftströmung 200 mitgetragene Wasserdampf ebenfalls abgekühlt, wodurch Kondensation an den Kühllamellen 60 einsetzt und Wassertropfen ausgebildet werden. Bei Überschreiten eines kritischen Gewichts der Tropfen rinnen diese die Kühllamellen 60 hinab, wo sie in einer Kondensatwanne 50, die in einer entsprechenden Bodengruppe 100 angeordnet ist, aufgefangen werden. In dieser Kondensatwanne 50 werden die Wassertropfen entsprechend aufgenommen und können einem Auslass 110 zufließen und ggf. aus der Wärmetauscheinrichtung 1 abgeleitet werden.

[0057] Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Wärmetauscheinrichtung 1 in Seitenansicht (Fig. 2a), in Frontansicht (Fig. 2b) und in Draufsicht (Fig. 2c). Der Kühlmitteleinlasses 10 ist oberhalb des Kühlmittelauslasses 30 angeordnet. Die Kühllamellen 60 können in einer Gleichstromausführung oder einer Gegenstromausführung durchspült werden. Die Anordnung des Kühlmittelein- bzw. auslasses 10, 30 an der Vorderseite erlaubt einen einfach zu realisierenden Anschluss bei Integration der Wärmetauscheinrichtung 1 in einem entsprechenden Kühlsystem.

[0058] Die Anordnung der Bodenbaugruppe 100 mit einer als Einschub ausgebildeten Kondensatwanne 50 ist unterhalb der Kühllamellen angeordnet, so dass die durch Kondensation entstehenden und anwachsenden Wassertropfen in die Kondensatwanne 50 abtropfen bzw. abfließen können. In Fig. 2c sind eine Hauptneigungsrichtung 140a und zwei Nebenneigungsrichtungen 140b der Kondensatwanne 50 durch entsprechende Pfeile veranschaulicht. Die Neigungsrichtungen dienen dazu, das aufgefangene und gesammelte Wasser einem Auslass 110 zuzuführen und einen Rückstau von Flüssigkeit in der Kondensatwanne zu verhindern.

[0059] Fig. 3 zeigt die Bodenbaugruppe 100, die die als Einschub ausgebildete Kondensatwanne 50 enthält. Die Bodenbaugruppe ist an der Wärmetauscheinrichtung 1 (insbesondere reversibel) montiert. Für das reversible Anbringen bzw. Entfernen der Kondensatwanne 50 ist diese als Einschub ausgebildet und kann aus der Bodenbaugruppe 100 herausgezogen oder entsprechend wieder hineingeschoben werden. Die Bodenbaugruppe 100 wird über Leisten 120 mit der Wärmetauscheinrichtung verbunden. Dies kann den Einsatz von Werkzeugen oder anderen Geräten erfordern, kann aber ggf. werkzeuglos, insbesondere über einen reinen Einschubmechanismus oder Steckmechanismus erfolgen. Querverstrebungen 170 versteifen die Struktur der Bodenbaugruppe. Diese Querverstrebungen 170 halten Seitenwände 150 entsprechend auf Distanz zueinander.

[0060] In den Fig. 3-5 ist gezeigt, wie die Kondensatwanne 50 aus der Bodenbaugruppe 100 ausgezogen oder entsprechend eingeschoben werden kann. Die Fig. 3 zeigt die Kondensatwanne 50 in einem vollständig eingeschobenen Zustand. In diesem Zustand ist sie mit der Wärmetauscheinrichtung 1 (vollständig) verbunden und kann entsprechend Flüssigkeit auffangen. Die Fig. 4 und Fig.5 zeigen eine teilweise in die Bodenbaugruppe 100 ausgezogene/eingeschobene Kondensatwanne 50. Wenn die Kondensatwanne 50 aus der Bodenbaugruppe herausgezogen/hineingeschoben wird, können Führungsschienen 130 dazu dienen, die Gleitbewegung der schubladenartigen Kondensatwanne 50 zu vermitteln. Dies geschieht in dieser Ausführungsform entsprechend über Führungsleisten 180, die in den Führungsschienen 130 gleiten. Die Führungsschienen 130 sind dabei Bestandteil der Bodenbaugruppe 100, während die Führungsleisten 180 Bestandteil der als Einschub ausgebildeten Kondensatwanne 50 sind.

[0061] An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Teile für sich alleine gesehen und in jeder Kombination, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellten Details, als erfindungswesentlich beansprucht werden. Abänderungen hiervon sind dem Fachmann geläufig.

Bezugszeichenliste

[0062] 

1

Wärmetauscheinrichtung

10

Kühlmitteleinlass (alternativ: Kühlmittelauslass)

20a

Kühlmittelzuleitung

20b

Kühlmittelableitung

30

Kühlmittelauslass (alternativ: Kühlmitteleinlass)

50

Kondensatwanne

60

Kühllamellen

70

Rückwand der Wärmetauscheinrichtung

80

Vorderwand der Wärmetauscheinrichtung

90

Perforation

100

Bodenbaugruppe

110

Auslass

120

Leiste

130

Führungsschiene

140

Neigungsrichtung

140a

Hauptneigungsrichtung

140b

Nebenneigungsrichtung

150

Seitenwand

170

Querstrebe

180

Führungsleiste

200

Luftströmung

300

Wärmetauscher

Ansprüche

1. Wärmetauscheinrichtung (1) für ein Klimagerät, Folgendes aufweisend:

a. einen Wärmetauscher (300) für den Wärmeaustausch zwischen zwei Fluiden, insbesondere zwischen Wasser und Luft,

b. eine Kondensatauffangeinrichtung, insbesondere Kondensatwanne (50), die so angeordnet und ausgebildet ist, dass am Wärmetauscher (300) gebildetes Kondensat an der Kondensatauffangeinrichtung (50) auffangbar ist,

wobei die Kondensatauffangeinrichtung (50) innerhalb der Wärmetauscheinrichtung (1) reversibel angebracht oder anbringbar ist.

2. Wärmetauscheinrichtung (1) nach Anspruch 1, derart konfiguriert, dass im Wärmetauscher (300) entstehende Tropfen überwiegend nach unten tropfen.

3. Wärmetauscheinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kondensatauffangeinrichtung (50) als Einschub ausgebildet ist.

4. Wärmetauscheinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kondensatauffangeinrichtung (50) eine Neigung (140) aufweist.

5. Wärmetauscheinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Kondensatauffangeinrichtung (50) einen Auslass (110) aufweist.

6. Wärmetauscheinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wärmetauscheinrichtung (1) eine Länge von weniger als 500 mm, vorzugsweise weniger als 400 mm, weiter vorzugsweise weniger als 370 mm aufweist.

7. Wärmetauscheinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kondensatauffangeinrichtung (50) einen Bestandteil einer Bodenbaugruppe (100) der Wärmetauscheinrichtuf6ng (1) bildet.

8. Klimasystem aufweisend eine Wärmetauscheinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, derart konfiguriert, dass im Wärmetauscher (300) entstehende Tropfen im Wärmetauscher (300) mehrheitlich nach unten abtropfen, insbesondere selbstständig nach unten abtropfen.

9. Klimasystem nach Anspruch 8, wobei kein separater Tropfenabscheider zum Trennen von Wassertropfen aus dem ersten Fluid vorhanden ist.

10. Klimasystem nach einem der Ansprüche 8 oder 9, konfiguriert derart, dass die Kondensatauffangeinrichtung, insbesondere die Kondensatwanne (50), unabhängig von den übrigen Elementen der Wärmetauscheinrichtung (1) oder zumindest unabhängig vom Wärmetauscher (300) aus dem Klimasystem reversibel entnehmbar ist.

11. Verfahren zum Betreiben einer Wärmetauscheinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und/oder eines Klimasystems nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Wärmetauscheinrichtung (1) von einem ersten Fluid durchströmt wird, wobei an dem Wärmetauscher (300) Wärmetausch mit einem zweiten Fluid (200) erfolgt, wobei Kondensat am Wärmetauscher (300) gebildet wird, wobei das Kondensat in der Kondensatauffangeinrichtung, insbesondere der Kondensatwanne (50), aufgefangen wird.

12. Verfahren zum Betreiben eines Klimasystems nach Anspruch 11, wobei das erste und/oder zweite Fluid den Wärmetauscher (1) mit einer Durchströmgeschwindigkeit von weniger als 3 m/s, vorzugsweise weniger als 2 m/s, noch weiter vorzugsweise weniger als 1 m/s durchströmt.

13. Verfahren zum Betreiben eines Klimasystems nach Anspruch 11 oder 12, wobei das in der Kondensatwanne (50) gesammelte Kondensat aus der Kondensatauffangeinrichtung (50) abgeleitet wird.

14. Verfahren zum Reinigen einer Wärmetauscheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder eines Klimasystems nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Kondensatauffangeinrichtung (50) zur Reinigung entnommen wird, gereinigt wird und wieder eingeführt wird.

Zeichnung