JP2019522165A - Cooling device for installation under the ceiling of the room - Google Patents
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Abstract
本発明は、部屋、特に人が歩くことができる貯蔵室又は冷却室の空気を冷却するための空気冷却器に関し、空気冷却器は、底部(1a)、冷却する部屋の天井に間隔を空けずに直接固定可能なカバー(1b)、及び少なくとも1つの空気出口(2)が配置された少なくとも1つの側壁(1c)を有するハウジング(1)と、ハウジング(1)内に配置され、略水平な少なくとも1つの扁平熱交換器(3)と、冷却する部屋から空気を吸い込むためにハウジング(1)内に配置された少なくとも1つのファン(4)とを含み、ファン(4)によって吸い込まれた空気は、扁平熱交換器(3)を通って少なくとも略垂直方向に流れ、ファン(4)によって水平方向に空気出口(2)に向けて偏向される。大容量の貯蔵室又は冷却室、特に人が歩くことができる貯蔵室又は冷却室の空気を冷却するための、省スペースで設置することができるように天井に直接配置され、凝縮水の滴下及び塵埃の蓄積を回避する非常に効率的な空気冷却器を提供するために、本発明による空気冷却器では、ファン(4)及び空気出口(2)が熱交換器(3)の上方に配置されている。【選択図】図1The present invention relates to an air cooler for cooling the air in a room, in particular a storage room or a cooling room in which a person can walk, the air cooler being spaced from the bottom (1a), the ceiling of the room to be cooled. A housing (1) having a cover (1b) that can be fixed directly to the housing and at least one side wall (1c) in which at least one air outlet (2) is arranged, and being arranged in the housing (1) and being substantially horizontal Air sucked by the fan (4), comprising at least one flat heat exchanger (3) and at least one fan (4) arranged in the housing (1) for sucking air from the room to be cooled Flows through the flat heat exchanger (3) at least in a substantially vertical direction and is deflected horizontally by the fan (4) towards the air outlet (2). Placed directly on the ceiling so that it can be installed in a small space to cool the air in a large capacity storage room or cooling room, especially a storage room or cooling room where people can walk, In order to provide a very efficient air cooler that avoids dust accumulation, in the air cooler according to the invention, the fan (4) and the air outlet (2) are arranged above the heat exchanger (3). ing. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、請求項1の前文に記載の空気冷却器と、部屋の空気、特にウォークイン式の貯蔵室又は冷却室内の空気を冷却する方法とに関する。 The invention relates to an air cooler according to the preamble of claim 1 and to a method for cooling room air, in particular air in a walk-in storage room or cooling room.
一般的な空気冷却器は、例えば、ウォークイン式の貯蔵室又は冷却室のような大容積の部屋の空気を冷却するために使用される。この目的のために使用される空気冷却器は、貯蔵室又は冷却室の設備の一部であり、その中に据え付けられる。空気冷却器は、例えば熱交換器の形態の熱伝達装置を含み、冷却対象の空気は熱伝達装置(熱交換器)を通って案内され、この場合、熱交換器は空気から熱を奪って冷却する。熱伝達装置は、冷却剤又は冷媒が横断するチューブ又はチャネルシステムを有する熱交換器であってもよい。熱伝達装置はまた、2相冷媒が横断するチューブ又はチャネルシステムを有する蒸発器であってもよい。蒸発器のチューブ又はチャネルシステムは、冷却対象の部屋の外部、例えば、貯蔵室又は冷却室が位置する建物の屋根上に通常配置されるコンデンサ(凝縮器)又は再冷却器に接続される。次いで、冷媒は、貯蔵室又は冷却室に配置された空気冷却器と外部のコンデンサ又は再冷却器とからなる冷却システムの設置後に、コンデンサ又は再冷却器にのみ充填される。コンデンサ又は再冷却器は、液体状態の冷媒を低圧下で蒸発器を通して案内するために、空気冷却器の蒸発器にパイプラインを介して接続される。冷却対象の貯蔵室又は冷却室の室内空気が蒸発器を通って流れると、最初に液体冷媒が蒸発して、通過空気から熱を除去する。蒸発した冷媒は、パイプラインを介してコンデンサ又は再冷却器に戻され、そこで圧縮によって液化されて冷却される。 A typical air cooler is used to cool the air in a large volume room, such as a walk-in storage room or cooling room. The air cooler used for this purpose is part of the storage room or cooling room equipment and is installed in it. An air cooler includes a heat transfer device, for example in the form of a heat exchanger, and the air to be cooled is guided through the heat transfer device (heat exchanger), in which case the heat exchanger takes heat away from the air. Cooling. The heat transfer device may be a heat exchanger having a tube or channel system traversed by a coolant or refrigerant. The heat transfer device may also be an evaporator having a tube or channel system traversed by a two-phase refrigerant. The evaporator tube or channel system is connected to a condenser (condenser) or recooler that is usually placed outside the room to be cooled, for example on the roof of the building where the storage or cooling room is located. The refrigerant is then charged only to the condenser or recooler after installation of a cooling system consisting of an air cooler located in the storage or cooling chamber and an external condenser or recooler. A condenser or recooler is connected via a pipeline to the evaporator of the air cooler to guide the liquid refrigerant through the evaporator under low pressure. When the indoor air of the storage room or the cooling room to be cooled flows through the evaporator, the liquid refrigerant is first evaporated to remove heat from the passing air. The evaporated refrigerant is returned to the condenser or recooler through the pipeline, where it is liquefied by compression and cooled.
特許文献1から、ラジアルファンが配置された天井にハウジングを設置可能なエアコンが公知である。ラジアルファンは、ハウジングの底部に配置された空気入口を通して周囲空気を吸い込み、吸い込まれた空気をハウジング内の側方に配置された空気出口を通して径方向に吹き出す。各空気出口には熱交換器が配置されており、ラジアルファンによって吹き出された空気が熱交換器を通して案内されて冷却される。ラジアルファン及び熱交換器は、ハウジング内の側方に配置された空気出口と同じ高さに配置される。 From Patent Document 1, an air conditioner is known in which a housing can be installed on a ceiling on which a radial fan is arranged. A radial fan draws in ambient air through an air inlet located at the bottom of the housing and blows out the drawn air radially through an air outlet located laterally within the housing. A heat exchanger is arranged at each air outlet, and the air blown out by the radial fan is guided through the heat exchanger and cooled. The radial fan and the heat exchanger are arranged at the same height as the air outlet arranged laterally in the housing.
特許文献2から、このタイプの別のエアコンが公知である。このエアコンはまた、斜めのファンと熱交換器とが配置された天井に設置可能なハウジングを含む。斜めのファンは、熱交換器が配置されているハウジングの底部に配置された吸込開口部を通して周囲空気を吸い込む。吸い込まれた空気は、扁平に設計された略水平な熱交換器を通って流れ、それによって冷却される。吸い込まれ冷却された空気は斜めのファンによって斜め上方に案内され、ハウジング内の側方に配置された空気出口の方向に斜め下方に案内要素によって偏向される。冷却された空気は、空気出口を通って室内に戻る。
From
これらの公知のエアコンは、20〜25℃の快適な室内温度を生成するために、住宅及びオフィス室のような小さな部屋の空気調和に一般的に使用されている。このようなエアコンを、16℃以下の著しく低い冷却温度が生成されるべきである大容積の貯蔵室又は冷却室で使用する場合、凝縮水がエアコン内、特にパイプラインやルーバで発生し、エアコンから滴下するかもしれないという危険性がある。ファンが熱交換器よりも下に配置されると、ファン内の凝縮による水滴が冷却された空気と共に噴霧されて空気出口から吹き出され、望ましくない水滴を室内に生成することがある。これは、ファンが高出力(高速)で動作している場合、ファンが熱交換器よりも上に配置されている場合にも起こる可能性がある。 These known air conditioners are commonly used for air conditioning in small rooms such as homes and office rooms to produce a comfortable room temperature of 20-25 ° C. When such an air conditioner is used in a large-volume storage room or cooling room where a remarkably low cooling temperature of 16 ° C. or less should be generated, condensed water is generated in the air conditioner, particularly in a pipeline or a louver. There is a risk that it may drip from. If the fan is placed below the heat exchanger, water droplets due to condensation in the fan may be sprayed with the cooled air and blown out of the air outlet, creating undesirable water droplets in the room. This can also occur if the fan is operating at high power (high speed) and if the fan is located above the heat exchanger.
ウォークイン式の冷却室及び貯蔵室のための大容積室用の冷却システムは、特許文献3から公知であり、冷却対象の室内に配置された蒸発装置と、冷却対象の部屋の外部に配置されたパイプライン及び下流コンプレッサを介して蒸発装置に連結された外部コンプレッサとを含む。パイプラインシステム内を案内された冷媒は、外部コンプレッサで圧縮され、下流コンデンサで液化された後、液体状態でパイプラインを介して蒸発装置に送られる。冷媒が蒸発装置に入る前に、液体冷媒は冷媒を膨張させるために膨張弁を通って流れる。冷却システムは1相冷媒又は2相冷媒のいずれかで作動され、この場合、蒸発装置は、システムが1相冷媒で作動されるときには単純な熱交換器として、そして2相冷媒で作動されるときには蒸発器として機能し、冷媒は膨張弁で膨張して蒸発し、通過する周囲空気により加熱された後、パイプラインにより気体状態でコンプレッサに戻されて再び液化される。 A cooling system for a large volume room for a walk-in cooling room and a storage room is known from Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-260260, and is disposed outside a room to be cooled and an evaporator disposed in a room to be cooled. And an external compressor connected to the evaporator through a downstream compressor. The refrigerant guided in the pipeline system is compressed by an external compressor, liquefied by a downstream condenser, and then sent in a liquid state to the evaporator through the pipeline. Before the refrigerant enters the evaporator, the liquid refrigerant flows through the expansion valve to expand the refrigerant. The cooling system is operated with either one-phase refrigerant or two-phase refrigerant, in which case the evaporator is as a simple heat exchanger when the system is operated with one-phase refrigerant and when operated with two-phase refrigerant. The refrigerant functions as an evaporator. The refrigerant expands and evaporates in the expansion valve, is heated by the passing ambient air, and then returned to the compressor in a gas state by the pipeline and liquefied again.
次いで、蒸発装置は、2つのマイクロチャネル蒸発器が配置されたハウジングを含む。通気格子枠によって覆われた扁平空気入口及び通気格子枠によって覆われた扁平空気出口がハウジング内に配置され、空気入口及び空気出口はハウジングの対向する壁に配置され、マイクロチャネル蒸発器はその中間に配置される。蒸発装置を通して空気を案内するために、マイクロチャネル蒸発器に接続された、いくつかのファンもハウジング内に配置されている。この目的のために、周囲空気は、空気入口を介して吸い込まれ、空気出口を介してハウジングから吹き出される。ファンによって吸い込まれた周囲空気は、マイクロチャネル蒸発器のそばを又はマイクロチャネル蒸発器の中を通過し、空気を冷却する。次いで、蒸発装置のハウジングは、ウォークイン式の貯蔵室又は冷却室に設置されるか、あるいは空気の流入又は流出を可能とする自由空間が天井とハウジングの頂部との間に残るように天井から懸架されて配置され得る。しかしながら、冷却する貯蔵室又は冷却室の床にハウジングを設置するにはかなりの空間が必要であり、そこは貯蔵スペースとしてもはや利用可能ではなくなる。ウォークイン式の貯蔵室又は冷却室の天井から蒸発装置を懸架する配置は、空気入口又は空気出口が配置されたハウジングの水平の頂部に塵埃が堆積するという欠点を有する。これは、貯蔵される製品が汚れて衛生上の問題を引き起こすため、食品用の貯蔵室及び冷却室において特に問題となる。さらに、マイクロチャネル蒸発器上のパイプライン及びルーバ上に滴下するこの蒸発装置の凝縮水は、空気出口(又は空気入口)を通って滴下する可能性がある。 The evaporation device then comprises a housing in which two microchannel evaporators are arranged. A flat air inlet covered by the ventilation grid frame and a flat air outlet covered by the ventilation grid frame are arranged in the housing, the air inlet and the air outlet are arranged on opposite walls of the housing, and the microchannel evaporator is in the middle Placed in. Several fans connected to the microchannel evaporator are also arranged in the housing to guide the air through the evaporator. For this purpose, ambient air is sucked in through the air inlet and blown out of the housing through the air outlet. Ambient air drawn by the fan passes by or through the microchannel evaporator and cools the air. The evaporator housing is then placed in a walk-in storage room or cooling room, or from the ceiling so that a free space allowing air inflow or outflow remains between the ceiling and the top of the housing. It can be placed suspended. However, a significant amount of space is required to install the housing on the storage room or floor of the cooling room, which is no longer available as a storage space. The arrangement in which the evaporator is suspended from the ceiling of the walk-in storage room or cooling room has the disadvantage that dust accumulates on the horizontal top of the housing in which the air inlet or air outlet is located. This is particularly a problem in food storage and cooling rooms, as the product to be stored becomes dirty and causes sanitary problems. Furthermore, the condensate of this evaporator dripping onto the pipelines and louvers on the microchannel evaporator can drip through the air outlet (or air inlet).
ここから出発して、本発明の基礎をなす課題は、冷却対象の部屋の天井に配置されるハウジングを有し、従来技術から知られている冷却装置の上述の欠点、特に、天井から懸架された冷却装置の頂部への凝縮物及び塵埃の堆積を避けることができる、大容積、特にウォークイン式の貯蔵室又は冷却室の空気を冷却するための高効率の空気冷却器を提供することである。空気冷却器は、部屋の高さを大幅に減らすことなく天井に設置できるように、冷却対象の部屋内に省スペースで設置可能で、できるだけ低いものでなければならない。 Starting from here, the problem underlying the present invention is to have a housing which is arranged on the ceiling of the room to be cooled and to be suspended from the above-mentioned disadvantages of the cooling devices known from the prior art, in particular. By providing a high-efficiency air cooler for cooling the air in large volumes, especially walk-in storage rooms or cooling rooms, which can avoid the accumulation of condensate and dust on the top of the cooling system is there. The air cooler must be as low as possible so that it can be installed in a space to be cooled in the room to be cooled so that it can be installed on the ceiling without significantly reducing the height of the room.
この課題は、請求項1の特徴を有する空気冷却器と、請求項14の特徴を有する、部屋の空気を冷却する方法とによって解決される。本発明による空気冷却器の好ましい実施例は、従属請求項から明らかである。 This problem is solved by an air cooler having the features of claim 1 and a method for cooling room air having the features of claim 14. Preferred embodiments of the air cooler according to the invention are evident from the dependent claims.
本発明による空気冷却器は、底部と、冷却対象の部屋(冷却すべき部屋)の天井に間隔を空けずに直接固定され得るカバーと、少なくとも1つの空気出口が設けられた少なくとも1つの側壁とを有するハウジングと、扁平に設計され且つハウジング内に配置された少なくとも1つの略水平な熱交換器と、ハウジング内で熱交換器よりも上方に配置された少なくとも1つのファンとを備える。ファンは、冷却対象の部屋から空気入り口を通して周囲空気を吸い込み、吸い込まれた空気は、扁平熱交換器を通って略垂直に流れ、ファンによって、ハウジングの側壁に設けられた空気出口へ水平方向に偏向される。ファン及び空気出口は、本発明にしたがって熱交換器よりも上方に配置される。 An air cooler according to the present invention comprises a bottom, a cover that can be directly fixed to the ceiling of a room to be cooled (room to be cooled) without any gap, and at least one side wall provided with at least one air outlet. , A flat design and at least one substantially horizontal heat exchanger disposed in the housing, and at least one fan disposed above the heat exchanger in the housing. The fan draws in ambient air from the room to be cooled through the air inlet, and the sucked air flows substantially vertically through the flat heat exchanger and is horizontally directed by the fan to the air outlet provided on the side wall of the housing. Deflected. The fan and air outlet are arranged above the heat exchanger according to the present invention.
この構成により、吸い込まれた空気は、扁平熱交換器を通って、扁平熱交換器の平面に略垂直に流れ、側方に配置された少なくとも1つの空気出口を通ってハウジングから流出し、部屋に戻ることができる。この設計により、大きな有効熱伝達面、ひいては良好な熱伝達効率が保証される。冷却された空気は略水平な流れ方向に少なくとも1つの側方空気出口を通ってハウジングから流出するため、ハウジングから冷却対象の部屋内への冷却された空気の垂直空気流もまた防止される。これは、冷却対象の部屋内の不快な垂直空気流を防ぎ、室内の冷却空気の均一な分布を可能にする。 With this configuration, the sucked air flows through the flat heat exchanger, flows substantially perpendicular to the plane of the flat heat exchanger, flows out of the housing through at least one air outlet disposed on the side, You can return to This design ensures a large effective heat transfer surface and thus good heat transfer efficiency. Since the cooled air exits the housing through the at least one side air outlet in a generally horizontal flow direction, vertical air flow of the cooled air from the housing into the room to be cooled is also prevented. This prevents an unpleasant vertical air flow in the room to be cooled and allows a uniform distribution of the cooling air in the room.
部屋の天井とハウジングのカバーとの間に間隔を空けずに、冷却対象の部屋の天井にハウジングのカバーを直接配置することにより、塵埃がカバーの頂部に堆積するのを防止する。 By arranging the cover of the housing directly on the ceiling of the room to be cooled without leaving a space between the ceiling of the room and the cover of the housing, dust is prevented from accumulating on the top of the cover.
空気冷却器のハウジング内の、本発明によるファン、少なくとも1つの空気出口及び熱交換器の構成は、熱交換器の外表面、特にフィン付コイル熱交換器又はマイクロチャネル蒸発器のルーバ及びパイプラインに形成され得る凝縮物を集めるための樋の構成を可能にする。この目的のために、好ましくは凹部がハウジングの底部に形成されるか、又は、収集樋がハウジング内部の底部に配置される。熱交換器の外表面上に形成され、重力により滴下する凝縮物は、底部の凹部又は底部に配置された収集樋に集められ、凹部又は収集樋の最下点で排出する排出ラインを介して取り除かれる。 In the housing of the air cooler, the fan, the at least one air outlet and the heat exchanger arrangement according to the invention are arranged on the outer surface of the heat exchanger, in particular the finned coil heat exchanger or the microchannel evaporator louver and pipeline. Allows the construction of a basket to collect condensate that can be formed into For this purpose, preferably a recess is formed in the bottom of the housing or a collecting trough is arranged at the bottom inside the housing. Condensate that is formed on the outer surface of the heat exchanger and drops by gravity is collected in a recess at the bottom or a collection tub located at the bottom, and through a discharge line that discharges at the lowest point of the recess or the collection basin. Removed.
ファンによって周囲空気がハウジング内部に吸い込まれる空気入口は、熱交換器よりも下に設置され、少なくとも1つの空気出口と同様に、ハウジングの側壁に設けられることが好ましい。一方では、ハウジング内に流入する周囲空気のすべてが熱交換器を通過するので、非常に効率的な熱伝達が行われることが保証される。他方では、ハウジングの側壁に少なくとも1つの空気入口を設けることにより、冷却対象の部屋内における垂直方向への不快な空気流が防止される。複数の空気入口及び複数の空気出口がハウジングに設けられていることが好ましい。 The air inlet through which ambient air is drawn into the housing by the fan is preferably located below the heat exchanger and is provided on the side wall of the housing, as well as at least one air outlet. On the one hand, since all of the ambient air flowing into the housing passes through the heat exchanger, it is ensured that a very efficient heat transfer takes place. On the other hand, by providing at least one air inlet in the side wall of the housing, an unpleasant air flow in the vertical direction in the room to be cooled is prevented. A plurality of air inlets and a plurality of air outlets are preferably provided in the housing.
ハウジングは、円筒として設計され、湾曲面を有する側壁を有していてもよい。本発明による空気冷却器のこの実施例では、湾曲した側壁の直径方向に対向する位置に空気入口及び空気出口を設けることが好ましい。複数の空気入口及び複数の空気出口が存在する場合、それらを円筒形ハウジングの側壁の周囲に交互かつ均一に配置することが好ましい。 The housing is designed as a cylinder and may have a side wall with a curved surface. In this embodiment of the air cooler according to the present invention, it is preferable to provide an air inlet and an air outlet at the diametrically opposed positions of the curved side walls. Where there are a plurality of air inlets and a plurality of air outlets, it is preferable to arrange them alternately and uniformly around the side wall of the cylindrical housing.
ハウジングは、互いに直角な4つの側壁を有する直方体に設計することもでき、この場合、空気出口が設けられている各側壁に空気入口が設けられていないことが好ましく、逆もまた同様である(つまり、空気入口が設けられている各側壁に空気出口が設けられていないことが好ましい)。これにより、空気出口を通ってハウジングから流出する冷却済みの空気が、空気出口に隣接して配置された空気入口によってハウジングに直接吸い込まれるのを防止する。 The housing can also be designed as a rectangular parallelepiped with four side walls perpendicular to each other, in which case it is preferred that each side wall provided with an air outlet is not provided with an air inlet and vice versa ( That is, it is preferable that no air outlet is provided on each side wall provided with the air inlet). This prevents cooled air exiting the housing through the air outlet from being directly drawn into the housing by an air inlet located adjacent to the air outlet.
空気通路開口部が形成された分離板は、好ましくは、扁平な、略水平に設置された熱交換器とファンとの間に配置される。分離板の空気通路開口部はファンと同一平面上にある(整合する)、すなわち、空気通路開口部はファンの回転軸と同軸に延び、空気通路開口部の直径はファンの直径に略対応しており、この直径は典型的には200〜400mmの範囲であり得るが、1200mmになることもある。空気入口を通ってファンによって吸い込まれた周囲空気は、略水平方向にハウジング内に流入し、そこで分離板よりも上方の領域にファンによって生成された部分真空によって垂直方向に偏向され、最初に扁平熱交換器を通って流れ、そして次に分離板の空気通路開口部を通ってファンの中に流れる。分離板は、ハウジングの内部を水平面に分割し、ファンによって吸い込まれた周囲空気が扁平熱交換器を通って略完全に垂直方向に流れることができるようにする。熱交換器に向けた垂直方向への吸い込まれた周囲空気の流れと、少なくとも1つの空気出口を通る略水平な流れ方向への冷却空気の流出との分離は、ハウジングの内部を分離板で分割することで確実になる。この設計によって、ハウジングの内部で空気が渦を巻くこと、及び、その結果として生じる熱伝達効率の低下を回避することができる。 The separation plate in which the air passage opening is formed is preferably disposed between a flat and substantially horizontal heat exchanger and the fan. The air passage opening of the separator plate is coplanar (aligned) with the fan, that is, the air passage opening extends coaxially with the rotational axis of the fan, and the diameter of the air passage opening substantially corresponds to the fan diameter. This diameter can typically range from 200 to 400 mm, but can be as much as 1200 mm. Ambient air sucked by the fan through the air inlet flows into the housing in a substantially horizontal direction, where it is deflected vertically by the partial vacuum generated by the fan in the region above the separation plate, and first flattened. It flows through the heat exchanger and then through the air passage opening in the separator plate and into the fan. The separator plate divides the interior of the housing into horizontal planes so that the ambient air sucked by the fan can flow almost completely vertically through the flat heat exchanger. Separating the interior of the housing with a separator plate separates the flow of ambient air drawn vertically into the heat exchanger from the flow of cooling air in a generally horizontal flow direction through at least one air outlet It will be certain by doing. This design avoids air swirling inside the housing and the resulting reduction in heat transfer efficiency.
熱交換器は、US2006/0130517A1に記載されているようなマイクロチャネル蒸発器として、又は代わりにフィン付きコイル熱交換器として設計することができる。両方の場合において、吸い込まれた空気は、熱交換器又は蒸発器の複数のルーバに平行に流れる、すなわちフィン付きコイル熱交換器の場合、熱交換器のルーバに平行に流れ、マイクロチャネル蒸発器の場合、マイクロチャネル蒸発器の複数の平行なマイクロチャネルの間にジグザグに配置されたルーバに平行に流れる。いずれの場合も、吸い込まれた空気は、熱交換器のチューブ又はチャネルを流れる冷媒の流れ方向に垂直に流れる。この設計により、大きな熱伝達面、したがって効率的な熱伝達も保証される。 The heat exchanger can be designed as a microchannel evaporator as described in US 2006/0130517 A1, or alternatively as a finned coil heat exchanger. In both cases, the sucked air flows in parallel to the heat exchanger or evaporator louvers, i.e., in the case of finned coil heat exchangers, flows parallel to the heat exchanger louvers, and the microchannel evaporator In this case, the microchannel evaporator flows parallel to the louvers arranged in a zigzag between a plurality of parallel microchannels. In either case, the sucked air flows perpendicular to the flow direction of the refrigerant flowing through the heat exchanger tubes or channels. This design also ensures a large heat transfer surface and thus efficient heat transfer.
本発明のこれら及び追加の特徴及び利点は、添付の図面を参照してさらに記載される以下の実施例から明らかである。図面は以下を示す。 These and additional features and advantages of the present invention will be apparent from the following examples, which are further described with reference to the accompanying drawings. The drawings show:
大容積の部屋、特にウォークイン式の貯蔵室及び冷却室又は冷却された作業室(特に食品産業において、例えば屠畜場において)の空気を冷却するための空気冷却器の図1から図5に示されている実施例は、水平な底部1aと、底部1aに平行で且つ間隔を空けて配置されたカバー1bと、互いに且つ床及びカバーに垂直な4つの側壁1cとを備えた直方体のハウジング1を含む。ハウジング1内にはファン4と熱交換器3とが配置されており、熱伝達装置3は、図1〜図5の実施例では熱交換器として設計されている。図3及び図5の斜視図で詳細に示されている扁平熱交換器は、水平姿勢でハウジングの内部に配置されている。ファン4は、ラジアルファン又は斜めのファンとすることができる。
FIGS. 1 to 5 show an air cooler for cooling the air in a large volume room, in particular a walk-in storage room and a cooling room or a cooled work room (especially in the food industry, for example in a slaughterhouse). The embodiment shown is a rectangular parallelepiped housing 1 comprising a
カバー1bは、冷却対象の部屋の天井に間隔を空けずに直接固定することができるため、空気冷却器を天井との間に間隔を空けずに配置することができる。これは、例えば、カバー1bを固定具又はフレームによって天井の底部に固定することによって行うことができる。
Since the
ハウジング1の内部は水平分離板6によって下方空間と上方空間とに分割され、ファン4は分離板6より上の上方空間に配置され、熱交換器3は分離板6より下の下方空間に配置される。分離板6の中央には、円形の空気通路開口部6aが設けられており、空気通路開口部6aは分離板6より上に配置されたファン4と同一平面上にあり、空気通路開口部6aは、ファン4の回転軸と同軸に配置され、ファン4の直径に略対応する直径を有する。
The interior of the housing 1 is divided into a lower space and an upper space by a
ハウジング1の下方空間の対向する側壁1cには、複数の空気入口5が設けられている。空気入口5は、側壁1cにおける開口部によって形成される。これらの各開口部には、好ましくは空気フィルタ9が配置される。
A plurality of
複数の空気出口2も側壁1cにおける開口部の形態であり、ハウジング1の上方空間の対向する側壁1cに設けられている。空気出口2の領域におけるハウジングの外部には、複数の案内スラット(案内板)10又はジャロジー式ルーバが互いに上下に平行に間隔をあけて配置され、それらは斜め下方を向いている。案内スラット又はジャロジー式ルーバは、例えば解凍プロセス中に閉鎖することができるように、好ましくは可動であり、好ましくはモータ駆動される。
The plurality of
底部1aは中心に向かって減少する丸い凹部を含み、その最深部でここでは示されていない排出ラインに接続される。 The bottom 1a includes a round recess that decreases towards the center and is connected at its deepest part to a discharge line not shown here.
この実施例において熱交換器として設計された熱伝達装置3は、図3及び図5に詳細に示されており、熱伝達装置3は複数の分配ライン3cを含み、分配ライン3cは、x方向に沿ってハウジング1の側壁1cと平行に延び、且つ(図5aに示すように)分配ライン3cに垂直に配置された複数の横断ライン3bに接続されている。横断ライン3bは、z方向に沿って延びている。複数のルーバ3aは横断ライン3bを横切って配置され、x−y平面内で延び、互いに間隔を空けてz方向に配置されている。冷却剤、例えばグリコール含有冷却剤は、分配ライン3c及び横断ライン3bによって案内される。分配ライン3cは、この目的のために冷却剤ループに接続されており、冷却された冷却剤は、冷却剤ループを介して、横断ライン3bに案内され、再冷却のために横断ライン3bから戻る。冷却剤ループは、冷却剤を冷却するための再冷却器を含み、再冷却器は、例えば建物の屋根上といった冷却する部屋の外部に配置されることが好ましい。
The
空気冷却器が配置された貯蔵室又は冷却室の空気を冷却するために、周囲空気は、回転ファン4によって空気入口5を通して吸い込まれる。吸い込まれた空気は略水平に流れる入口流として、空気入口5を通ってハウジング1の下方空間に流れ込み、上方空間内のファン4によって発生した部分真空のために、熱交換器3を通って少なくとも略垂直方向に流れる。吸い込まれた空気が熱交換器3を通って流れると、空気から熱が奪われて空気が冷却される。空気から取り除かれた熱は熱交換器内を循環する冷却剤によって吸収され、熱交換器3から来る加熱された冷却剤は再冷却のために再冷却器に輸送される。
In order to cool the air in the storage or cooling chamber in which the air cooler is arranged, the ambient air is sucked in through the
フィン付きコイル熱交換器として設計された熱交換器3を通る空気流は、図5bに概略的に示されている。ハウジング1の内部に吸い込まれた空気は、扁平熱交換器3を通って垂直方向(y方向)に流れた後、(冷たい)冷却剤が流れる横断ライン3bを通過する。横断ライン3bを横切って配置されたルーバ3aは、分配ライン及び横断ラインのパイプラインと同様に、金属、好ましくはアルミニウムなどの熱伝導材料から形成され、冷却対象の空気流と熱交換器3のパイプラインとの間の有効熱伝達面を増大させる。その後、空気は、横断ライン3bを流れる冷却剤の流れ方向に対して垂直に流れる。
The air flow through the
冷却された空気は、熱交換器3を通過した後、分離板6の空気通路開口部6aを通ってハウジング1の上方空間に流れ、そこでファン4によって水平方向に偏向される。水平方向に偏向された冷却空気は、最終的にハウジング1から空気出口2を通って略水平な出口流として流れ、次に案内スラット10によって斜め下方に偏向される。
The cooled air passes through the
熱交換器3のパイプライン及びルーバ上に形成され得る凝縮物(液滴)は、重力によって滴下し、底部1aの凹部に集まり、排出ラインから取り出される。
The condensate (droplets) that can be formed on the pipeline and louver of the
ハウジング1の上方部分が斜視図で図4に示されており、前部側壁は明確化のため除去されている。中央空気通路開口部6aを有する水平分離板6と、水平分離板6より上に配置されたファン4とは、図4から明らかである。分離板6より下に配置された熱交換器は、明確化のため、図4の描写には示されていない。側壁1cには、熱交換器3をハウジング1に固定するための内側に突き出た支持板11が形成されている。熱交換器3の側縁領域、特に熱交換器3の分配ライン3cは、熱交換器3を略水平な位置に保持するために、これらの支持板11上に配置され、固定され得る。
The upper part of the housing 1 is shown in perspective view in FIG. 4 with the front side wall removed for clarity. The
本発明による空気冷却器の他の実施例が図6に示されているが、この実施例は、熱交換器3を除いて図1〜図5の実施例に対応する。図6の実施例の熱交換器3は、蒸発器として、特にマイクロチャネル蒸発器として設計されている。図6の実施例のマイクロチャネル蒸発器として設計された熱交換器3は、図8に詳細に示されている。これは、x方向に沿って互いに間隔を空けて平行に延びる複数の側方分配管3cを含み、側方分配管3cは、側方分配管3cに対して垂直に(z方向に)延びる複数の扁平横断チャネル3dに接続されている。横断チャネル3dは数個(例えば、10〜15個)のマイクロチャネルに分割され、それぞれの直径又は高さ/幅は1〜2mmである。2相冷媒は、分配管3cを介して横断チャネル3dのマイクロチャネルに案内される。x方向に互いに間隔を空けて配置された横断チャネル3dの間に複数のジグザグルーバ3eが配置される。分配管3cは、パイプラインシステムを介して外部のコンプレッサ及びそれに続くコンデンサに接続され、コンプレッサ及びコンデンサは両方とも、例えば建物の屋根上のように、冷却対象の部屋の外部に配置される。冷媒はコンプレッサで圧縮され、それに続くコンデンサで液化され、パイプラインシステムを介して熱交換器3に案内される。熱交換器3の上流に膨張弁が配置されており、輸送された最初の液体冷媒を膨張させて蒸発させることができる。膨張した冷媒がマイクロチャネル蒸発器のマイクロチャネルを通過すると、冷媒は蒸発し、熱交換器3を流れる空気から熱を吸収する。次に空気は、マイクロチャネル蒸発器を通ってルーバ3eに平行な垂直方向(y方向)に流れ、熱交換器3に熱を放出することにより冷却される。マイクロチャネル蒸発器の蒸発した冷媒は、横断チャネル3dから分配ライン3cに戻り、そこからパイプラインシステムを介してコンプレッサ及びそれに続くコンデンサに戻され、圧縮されて再び液化される。
Another embodiment of the air cooler according to the invention is shown in FIG. 6, but this embodiment corresponds to the embodiment of FIGS. 1 to 5 except for the
使用される冷媒に含まれるオイル(これは、コンプレッサの潤滑に必要とされる)が、パイプライン及びマイクロチャネル蒸発器から、特に横断ライン3bのマイクロチャネルから、冷媒の交換中に排出されるためには、この実施例においては、扁平熱交換器3を正確に水平位置に配置するのではなく、水平に対して約1〜3°の僅かな傾きを維持することが好ましい。熱伝達装置が、下流に配置された外部コンプレッサで圧縮された2相のオイル含有冷媒で稼働される場合、熱伝達装置として熱交換器の使用中に、熱交換器3を水平に対してわずかに傾斜させることもまた推奨される。
Because the oil contained in the refrigerant used (this is required for compressor lubrication) is discharged from the pipeline and microchannel evaporator, in particular from the microchannel in the
図6の実施例の変形例を図7に示す。図7の実施例の空気冷却器は、図6の空気冷却器と同様に、マイクロチャネル蒸発器として設計された熱交換器3を有する。凝縮物を集めるために(図1の実施例のように)底部1aに凹部が形成されている図6の実施例とは異なり、図7の実施例は、凝縮物を集めることができる収集樋8を含む。収集樋8は、例えば1〜5°の角度範囲において、水平に対してわずかに傾斜していることが好ましい。収集樋8は、傾斜した側に排出ライン12を含み、排出ライン12を介して収集された凝縮物を除去することができ、特に排出することができる。収集樋は、熱交換器のパイプライン及びルーバ上に滴下する凝縮物を完全に集められるよう、収集樋の上方に配置された熱交換器の輪郭を覆うか又は輪郭よりも突出するように好ましくは寸法決めされる。
A modification of the embodiment of FIG. 6 is shown in FIG. The air cooler of the embodiment of FIG. 7 has a
本発明は、図面に示された実施例に限定されない。例えば、マイクロチャネル蒸発器の代わりに熱伝達装置としてフィンチューブ熱交換器又は蒸発器を使用することができる。上記の実施例による熱交換器は、扁平であっても湾曲していてもよく、特に凹形であってもよい。複数のファン及び熱交換器をハウジング1内に配置することもでき、この場合、熱交換器及びファンは、好ましくは、上下に交互に(下から上に)配置することができる。 The present invention is not limited to the embodiments shown in the drawings. For example, a finned tube heat exchanger or evaporator can be used as a heat transfer device instead of a microchannel evaporator. The heat exchanger according to the above embodiment may be flat or curved, in particular concave. A plurality of fans and heat exchangers can also be arranged in the housing 1, in which case the heat exchangers and fans can preferably be arranged one above the other alternately (from bottom to top).
本発明による空気冷却器は、1kWより大きい範囲の熱出力を生成するように好ましくは寸法決めされる。これにより、4〜16℃の範囲の室温が達成される。 The air cooler according to the present invention is preferably dimensioned to produce a heat output in the range of greater than 1 kW. This achieves a room temperature in the range of 4-16 ° C.
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