[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Lagern einer Abtauklappe für
einen kältetechnischen Apparat, insbesondere für einen Luftkühler, nach dem Oberbegriff
des Schutzanspruchs 1.
[0002] Sofern kältetechnische Apparate, wie z. B. Luftkühler, in Räumen mit Temperaturen
unter 0 °C eingesetzt werden, kommt es während des Betriebs derartiger Apparate zu
einem Eisansatz auf den Wärmeübertragungsflächen. Durch diesen Eisansatz ist der Wärmeübergangs-
und damit auch der Wärmedurchgangskoeffizient verschlechtert, so daß pro Fläche eine
geringere Wärmemenge übertragen werden kann. Zur Vermeidung derartiger Übertragungsverluste
wird das auf den Wärmeübertragungsflächen gebildete Eis in vorgegebenen Zeitabständen
beispielsweise durch Zuführung von elektrischer Energie, Heizgas oder Warmwasser abgetaut.
Während dieser Abtauphase bleiben die Ventilatoren des Luftkühlers abgeschaltet. Trotz
des Stillstands der Ventilatoren werden beim Abtauen der Wärmeübertragungsflächen
eines Luftkühlers größere Wärmemengen an die Umgebung abgegeben.
[0003] Zur Vermeidung hoher Energieverluste sowie einer Dampfschwadenbildung und eines Reifansatzes
in unmittelbarer Nähe des Luftkühlers und am Luftkühler selbst ist es aus der Praxis
bekannt, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art einzusetzen. Die Abtauklappe
der Vorrichtung kann den Luftkühler während der Abtauphase an der offenen Seite des
Wärmeaustauschers verschließen, so daß kein Luftaustausch zwischen den Wärmeübertragungsflächen
des Wärmeaustauschers und der Umgebungsluft stattfinden kann. Die während der Abtauphase
zugeführte Wärmeenergie bleibt im Wärmeaustauscher, und die entstehende Warmluft staut
sich im Luftkühlergehäuse.
[0004] Bei der aus der Praxis bekannten Vorrichtung der oben erwähnten Art ist die Abtauklappe
nahe dem oberen Ende des kältetechnischen Apparates, nämlich dem Wärmeaustauscher
eines Luftkühlers, drehbar gelagert. Die Drehachse der Abtauklappe ist um ein bestimmtes
Maß, das in der Regel der halben Dicke der Abtauklappe entspricht, von dem betreffenden
Apparat beabstandet. Dies gilt nicht nur für die Betriebsstellung, in der die Abtauklappe
den Strömungsquerschnitt des Apparates freigibt, sondern auch für die Ruhestellung,
in der die Abtauklappe den Strömungsquerschnitt verschließt. Während der vorerwähnten
Abtauphase des Luftkühlers befindet sich die Abtauklappe in ihrer den Strömungsquerschnitt
des Luftkühlers verschließenden Ruhestellung, so daß der während der Abtauphase im
Wärmeaustauscher gebildete Dampf durch den Spalt zwischen dem Wärmeaustauschergehäuse
und der Drehachse der Abtauklappe in die Umgebung gelangen, dort kondensieren und
zu einem Reifansatz führen kann. Insbesondere bei längeren Abtauphasen besteht die
Gefahr des Einfrierens der Drehachse, so daß diese bevor der Normalbetrieb des Luftkühlers
wieder aufgenommen werden kann, zunächst zu enteisen ist. Durch die vorerwähnten Wärmeverluste
erhöht sich zum einen der für das Abtauen des Luftkühlers erforderliche Energieaufwand,
zum andern ist ständig vor allem mit der Gefahr des Einfrierens der Drehachse der
Abtauklappe und dadurch bedingten nachteiligen Folgen für die Wiederaufnahme des Normalbetriebs
der Anlage zu rechnen.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten
Art zu schaffen, welche wirtschaftlicher und betriebssicherer einsetzbar ist.
[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Schutzanspruchs
1 gelöst.
[0007] Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0008] Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Schwenklagers der Abtauklappe in Form eines
aus einem flexiblen Material gefertigten Scharniers ist eine einfache Möglichkeit
der Verhinderung des Einfrierens des Schwenklagers geschaffen. Ein solches Scharnier
ist relativ preiswert herstellbar, infolge der Verhinderung des Einfrierens des Schwenklagers
sehr betriebssicher und langlebig.
[0009] Vorteilhafterweise weist das Scharnier einen Streifen aus dem flexiblen Material
auf, dessen Länge der Breite des Strömungsquerschnitts etwa entspricht. Damit kann
die Abtauklappe die gesamte Breite des Strömungsquerschnitts, also etwa des Strömungsquerschnitts
des Luftkühlers oder des betreffenden Gehäuseteils, abdecken. Sofern der Strömungsquerschnitt
unterschiedliche Breiten, wie beispielsweise bei einem runden Querschnitt, hat, entspricht
die Länge des Streifens etwa der maximalen Breite des Querschnitts.
[0010] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Breite des Streifens
aus dem flexiblen Material derart ausgebildet, daß das Scharnier mit einem ersten
Längsrand des Streifens an einem Gehäuseteil und mit einem zweiten, dem ersten gegenüberliegenden
Längsrand des Streifens an der Abtauklappe anbringbar ist und daß ein mittlerer, in
Längsrichtung des Streifens verlaufender Verformungsabschnitt vorgesehen ist, der
zwischen dem ersten und dem zweiten Längsrand des Streifens angeordnet ist. Letztlich
kann der Streifen für das Scharnier damit relativ schmal gehalten sein. Zum andern
ist der Bereich des Schwenklagers damit dampfdicht ausgestaltet. Im Gegensatz zu der
aus der Praxis bekannten Vorrichtung existiert zwischen dem kältetechnischen Apparat
und der Abtauklappe keinerlei Spalt, so daß weder die energetischen Verluste, noch
die Dampfschwadenbildung und der Reifansatz auftreten können. Im Sinne einer Doppelwirkung
dient also der schmale Streifen einerseits zum sicheren Aufnehmen der Abtauklappe
und andererseits zu einem guten Abdichten des der Abtauphase unterliegenden Raums
im Verhältnis zur Umgebung. Aufgrund des flexiblen Materials des Scharniers ist auch
ein Einfrieren desselben nahezu ausgeschlossen.
[0011] Vorteilhafterweise ist das flexible Material Gummi, Silikon oder Teflon. Derartige
Materialien frieren auch bei tiefen Temperaturen üblicherweise nicht ein. So ist Silikon
bis etwa -40 °C flexibel. Bei tieferen Temperaturen empfiehlt sich der Einsatz von
Teflon. Im allgemeinen kann das flexible Material aus Kunststoff gebildet sein. Es
ist aber auch möglich, als flexibles Material ein dünnes Blech auszuwählen.
[0012] Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung sind der erste Längsrand des Streifens
vorzugsweise auf seiner dem Gehäuseteil gegenüberliegenden Außenseite und der zweite
Längsrand des Streifens vorzugsweise auf seiner der Abtauklappe gegenüberliegenden
Rückseite mit einer schmalen Platte überdeckt, wobei sich voneinander beabstandete
Befestigungsmittel durch das Gehäuseteil, den ersten Längsrand des Streifens und die
eine Platte sowie durch die andere Platte, den zweiten Längsrand des Streifens und
die Abtauklappe hindurch erstrecken. Damit ist eine sichere Verbindung zwischen dem
streifenförmigen Scharnier und dem Gehäuseteil auf der einen Seite sowie der Abtauklappe
auf der anderen Seite möglich. Die beiden schmalen Platten gewährleisten eine sichere
Verbindung des Streifens mit dem Gehäuseteil bzw. der Abtauklappe. Ein Ausreißen des
flexiblen Materials ist damit ausgeschlossen. Diese Weiterbildung trägt mit dazu bei,
daß eine Biegung oder Krümmung des Streifens aus flexiblem Material ausschließlich
in dessen Verformungsabschnitt erfolgt, was insbesondere dann Vorteile bieten kann,
wenn der Verformungsabschnitt entsprechend verstärkt ausgebildet ist.
[0013] Vorteilhafterweise ist die am ersten Längsrand des Streifens vorgesehen Platte L-förmig
gebogen, wobei der gebogene Bereich der Platte nahe dem Verformungsabschnitt des Streifens
angeordnet ist. Durch die L-förmige Ausbildung der Platte erfolgt beim Überrühren
der Abtauklappe in deren Betriebsstellung eine gleichmäßige Krümmung oder Biegung
des Verformungsabschnitts. Insofern sind scharfe Kanten verhindert, welche zu einem
Einreißen des Materials bei häufiger Hin- und Herbewegung desselben führen können.
[0014] Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist das Scharnier mit dem ersten
Längsrand des Streifens am oberen Ende des Gehäuseteils befestigt, wobei vorzugsweise
der erste Längsrand des Streifens an einem oberen, parallel zur Strömungsrichtung
des Mediums angeordneten Deckblech des Gehäuseteils oder an einem oberen, quer zur
Strömungsrichtung des Mediums angeordneten Vorderblech des Gehäuseteils befestigt
ist. Durch die Anordnung des Scharniers im oberen Bereich des Strömungsquerschnitts
kann während der Abtauphase, d. h. solange sich die Abtauklappe in ihrer den Strömungsquerschnitt
verschließenden Ruhestellung befindet, keine Warmluft nach oben entweichen, so daß
auch die daraus resultierenden, vorerwähnten Nachteile wirksam verhindert sind. Im
Falle der Befestigung des ersten Längsrands des Streifens an dem oberen Deckblech
ist der Streifen während der Betriebsstellung der Abtauklappe nahezu vollständig parallel
zur Strömungsrichtung des Mediums angeordnet. Eine Krümmung oder Biegung des Streifens
tritt bei dieser Ausführugnsform lediglich während der kürzeren Abtauphasen auf, wodurch
die Betriebsdauer des erfindungsgemäßen Scharniers verlängert sein kann.
[0015] Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist das obere Ende der Abtauklappe
an deren Hinterkante abgerundet ausgebildet. Auch diese Ausführungsform trägt mit
zu einem schonenden Verformen des streifenförmigen Scharniers bei. Scharfe, mit dem
aus flexiblen Material gefertigten Streifen in Kontakt kommende Kanten existieren
nicht. Auch diese Ausführungsform kann mit zu einer verlängerten Lebensdauer des streifenförmigen
Scharniers beitragen.
[0016] Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachfolgend an Hand der Zeichnung
näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische, teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer Vorrichtung
zum Lagern einer Abtauklappe für einen kältetechnischen Apparat, insbesondere für
einen Luftkühler, gemäß einer ersten Ausführungsform; und
- Fig. 2
- eine schematische, teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer Vorrichtung
zum Lagern einer Abtauklappe gemäß weiterer Ausführungsformen.
[0017] Eine Vorrichtung 1 zum Lagern einer Abtauklappe 2 für einen nicht näher gezeigten
kältetechnischen Apparat 3, wie z. B. für einen Luftkühler, ist in einer schematischen
Seitenansicht teilweise geschnitten in Fig. 1 gemäß einer ersten Ausführungsform und
in Fig. 2 mit Bezug auf weitere Ausführungsformen gezeigt.
[0018] Es wird darauf hingewiesen, daß der besseren Übersicht halber sämtliche einen Schnitt
symbolisierende Diagonalschraffuren in den Figuren weggelassen sind.
[0019] Die Abtauklappe 2 ist über ein Schwenklager 4 gehalten, das quer zur Strömungsrichtung
des den kältetechnischen Apparat 2 beaufschlagenden Mediums (siehe Pfeil A) angeordnet
ist. Das strömende Medium kann insbesondere ein Gas oder auch Luft sein.
[0020] Erfindungsgemäß ist das Schwenklager 4 in Form eines aus einem flexiblen Material
gefertigten Scharniers 5 ausgebildet. Das Scharnier weist einen Streifen 6 aus dem
flexiblen Material auf, wobei die Länge des Streifens 6 der Breite des Strömungsquerschnitts
etwa entspricht.
[0021] Die Breite 7 des Streifens 6 aus dem flexiblen Material, beispielsweise Gummi, Silikon
oder Teflon, ist derart ausgebildet, daß das Scharnier 5 mit einem ersten, oberen
Längsrand 10 des Streifens 6 an einem oberen Ende 11 eines Gehäuseteils 12 befestigt
ist, wie dies nachfolgend noch erläutert wird. Das Scharnier ist ferner mit einem
zweiten, dem ersten Längsrand 10 gegenüberliegenden, unteren Längsrand 13 des Streifens
6 an der Abtauklappe 2 angebracht. Zwischen dem ersten und dem zweiten Längsrand 10,
13 des Streifens 6 ist ein mittlerer, in Längsrichtung des Streifens 6 verlaufender
Verformungsabschnitt 14 vorgesehen.
[0022] Bei einer Schwenkbewegung der Abtauklappe 2, d. h. bei einem Überführen der in Fig.
1 in der den Strömungsquerschnitt verschließenden Ruhestellung dargestellten Abtauklappe
in Richtung des Pfeils B in die den Strömungsquerschnitt freigebende Betriebsstellung,
in welcher sich die Abtauklappe etwa parallel zur Strömungsrichtung des Mediums gemäß
Pfeil A befindet, biegt sich das Scharnier 5 in seinem Verformungsabschnitt 14 des
Streifens 6 in Fig. 1 nach oben bzw. nach rechts, derart, daß der zweite Längsrand
13 in der Betriebsstellung der Abtauklappe 2 etwa horizontal mit seinem äußeren Ende
15 nach rechts weisend angeordnet ist.
[0023] Gemäß Fig. 1 ist der erste Längsrand 10 des Streifens 6 auf seiner dem Gehäuseteil
12 gegenüberliegenden Außenseite 16 mit einer ersten, oberen, schmalen Platte 17 überdeckt.
Ebenso ist der zweite, untere Längsrand 13 des Streifens 6 auf seiner der Abtauklappe
gegenüberliegenden Rückseite 20 mit einer zweiten, unteren, schmalen Platte 21 überdeckt.
Voneinander beabstandete Befestigungsmittel 22, 23 erstrecken sich durch das Gehäuseteil
12, den ersten Längsrand 10 des Streifens 6 und die obere Platte 17 sowie durch die
zweite, untere Platte 21, den zweiten, unteren Längsrand 13 des Streifens 6 und die
Abtauklappe 2 hindurch. Die Befestigungsmittel können beispielsweise Schrauben-Mutter-Verbindungen
oder auch Schraubbolzen-Mutter-Verbindungen, wobei der Schraubbolzen fest entweder
im Gehäuseteil 12 oder in der jeweiligen Platte 17, 21 oder in der Abtauklappe 2 gehalten
ist, oder Nietverbindungen sein. Die beiden Platten 17, 21 ermöglichen eine gleichmäßigere
Druckverteilung innerhalb der Längsränder 10, 13 des Streifens 6, so daß durch das
Festziehen der Befestigungsmittel 22, 23 bedingte Spannungsspitzen abgemildert und
vergleichmäßigt werden.
[0024] Fig. 1 und 2 zeigen ferner, daß das obere Ende 11 des Gehäuseteils 12, welcher ein
Element des nicht näher gezeigten kältetechnischen Apparates 3 oder eines Strömungskanals
für das Medium darstellen kann, ein oberes, parallel zur Strömungsrichtung des strömenden
Mediums gemäß Pfeil A angeordnetes Deckblech 24 und in den Fig. 1 und 2 nach unten
hin ein oberes, quer zur Strömungsrichtung des Mediums angeordnetes Vorderblech 25
aufweist, an das sich, schräg nach unten und in Richtung auf den kältetechnischen
Apparat 3 hin eine Verlängerung 26 anschließt. Letztere dient dazu, daß sich während
der Abtauphase bildendes Kondenzwasser von der Abtauklappe 2 entfernt innen, d. h.
auf der Seite des kältetechnischen Apparates 3, nach unten abtropfen kann.
[0025] Das untere Ende 27 des Gehäuseteils 12 hat ein Bodenblech 30, welches in ein senkrecht
nach oben gerichtetes, unteres Vorderblech 31 mündet, dessen oberes Ende eine schräg
entgegen der Strömungsrichtung gemäß Pfeil A nach oben verlaufende, untere Verlängerung
32 aufweist. Es ist klar, daß die untere Verlängerung 32 derart angeordnet und ausgebildet
ist und in Bezug auf das untere Ende 33 der Abtauklappe 2 derart von diesem beabstandet
ist, daß die Abtauklappe 2 ohne weiteres in Richtung des Pfeils B um das Schwenklager
4 verschwenkt werden kann. Analoge Ausführungen gelten für eine Schwenkbewegung in
umgekehrter Richtung, d. h. in die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Ruhelage.
[0026] Weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Lagern der Abtauklappe
2 sind in Fig. 2 dargestellt.
[0027] Die am ersten, oberen Längsrand 10 des Streifens 6 vorgesehene Platte 17 ist gemäß
Fig. 2 L-förmig gebogen, wobei der gebogene Bereich 34 der Platte 17 nahe dem Verformungsabschnitt
14 des Streifens 6 angeordnet ist und sich ein unterer Schenkel der L-förmigen Platte
17 in horizontaler Richtung, d. h. parallel zur Strömungsrichtung des Mediums gemäß
Pfeil A erstreckt.
[0028] Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist das obere Ende 36 der Abtauklappe
2 an deren Hinterkante 37 abgerundet ausgebildet.
[0029] Gemäß den in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen ist der erste Längsrand
10 des Streifens 6 an dem oberen, quer zur Strömungsrichtung des Mediums gemäß Pfeil
A angeordneten oberen Vorderblech 25 des Gehäuseteils 12 mit Hilfe des Befestigungsmittels
22 befestigt. Es ist aber auch möglich, den ersten Längsrand 10 des Streifens 6 am
oberen, parallel zur Strömungsrichtung des Mediums angeordneten Deckblech 24 des Gehäuseteils
12 zu befestigen, wie dies durch das lediglich schematisch angedeutete Befestigungsmittel
40 verdeutlicht ist. Dabei kann die Platte 17 auch mit dem Befestigungsmittel 40 am
oberen, parallel zur Strömungsrichtung des Mediums angeordneten Deckblech 24 des Gehäusetels
12 angeordnet sein. Das Befestigungsmittel 22 kann in dem letztgenannten Fall auch
entfallen. Es ist klar, daß der Streifen in dem letztgenannten Ausführungsbeispiel
eine Breite aufweist, welche größer als die Breite 7 des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels
ist. Dazu weist der Streifen 6 beispielsweise eine in Fig. 2 gestrichelt dargestellte
Verbreiterung 41 auf. Es ist klar, daß die Verbreiterung 41 einstückig mit dem Streifen
und aus demselben flexiblen Material wie dieser ausgebildet sein kann.
[0030] Das flexible Material kann allgemein aus einem biegsamen Kunststoff oder auch aus
einem dünnen Blech bestehen. Die Platten 17 und 21 sind vorzugsweise aus nicht rostendem
Stahl gefertigt. Die Abtauklappe 2 besteht vorzugsweise aus einem isolierten Kunststoff
oder einem Verbundwerkstoff mit jeweils geringem Gewicht, d. h. geringer Dichte. Das
flexible, durchlaufende Scharnier 5 aus Silikon oder einem anderen elastischen Werkstoff
ist wartungsfrei und kann, wie zuvor erwähnt, nicht einfrieren.
[0031] Damit ist eine Vorrichtung zum Lagern einer Abtauklappe geschaffen, welche wirtschaftlich
und betriebssicher einsetzbar ist.
1. Vorrichtung zum Lagern einer Abtauklappe (2) für einen kältetechnischen Apparat (3),
insbesondere für einen Luftkühler,
wobei die Abtauklappe (2) über ein Schwenklager (4) gehalten ist, das quer zur Strömungsrichtung
des den kältetechnischen Apparat (3) beaufschlagenden Mediums angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Schwenklager (4) in Form eines aus einem flexiblen Material gefertigten Scharniers
(5) ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Scharnier (5) einen Streifen (6) aus dem flexiblen Material aufweist, dessen
Länge der Breite des Strömungsquerschnitts etwa entspricht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (7) des Streifens (6) aus dem flexiblen Material derart ausgebildet ist,
daß das Scharnier (5) mit einem ersten Längsrand (10) des Streifens (6) an einem Gehäuseteil
(12) und mit einem zweiten, dem ersten gegenüberliegenden Längsrand (13) des Streifens
(6) an der Abtauklappe (2) anbringbar ist und daß ein mittlerer, in Längsrichtung
des Streifens (6) verlaufender Verformungsabschnitt (14) vorgesehen ist, der zwischen
dem ersten und dem zweiten Längsrand (10,13) des Streifens (6) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Material Gummi, Silikon oder Teflon ist.
5. Vorrichtung zumindest nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Längsrand (10) des Streifens (6) vorzugsweise auf seiner dem Gehäuseteil
(12) gegenüberliegenden Außenseite (16) und der zweite Längsrand (13) des Streifens
(6) vorzugsweise auf seiner der Abtauklappe (2) gegenüberliegenden Rückseite (20)
mit einer schmalen Platte (17, 21) überdeckt sind, wobei sich voneinander beabstandete
Befestigungsmittel (22, 23, 40) durch das Gehäuseteil (12), den ersten Längsrand (10)
des Streifens (6) und die eine Platte (17) sowie durch die andere Platte (21), den
zweiten Längsrand (13) des Streifens (6) und die Abtauklappe (2) hindurch erstrecken.
6. Vorrichtung zumindest nach den Ansprüchen 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die am ersten Längsrand (10) des Streifens (6) vorgesehene Platte (17) L-förmig gebogen
ist, wobei der gebogene Bereich (34) der Platte (17) nahe dem Verformungsabschnitt
(14) des Streifens (6) angeordnet ist.
7. Vorrichtung zumindest nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Scharnier (5) mit dem ersten Längsrand (10) des Streifens (6) am oberen Ende
(11) des Gehäuseteils (12) befestigt ist.
8. Vorrichtung zumindest nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Längsrand (10) des Streifens (6) an einem oberen, parallel zur Strömungsrichtung
des Mediums angeordneten Deckblech (24) des Gehäuseteils (12) oder an einem oberen,
quer zur Strömungsrichtung des Mediums angeordneten Vorderblech (25) des Gehäuseteils
(12) befestigt ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende (36) der Abtauklappe (2) an deren Hinterkante (37) abgerundet ausgebildet
ist.