DE102007013092A1

DE102007013092A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Trocknen von in geschlossenen Kreisläufen geführten Fluiden

Info

Publication number: DE102007013092A1
Application number: DE102007013092A
Authority: DE
Inventors: Peter Behrends; Alexander Dr. Brödel
Original assignee: Testo SE and Co KGaA
Current assignee: Testo SE and Co KGaA
Priority date: 2007-03-14
Filing date: 2007-03-14
Publication date: 2008-09-18
Also published as: WO2008110365A1; US20100281891A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen von in geschlossenen Kreisläufen geführten Fluiden mit einer Bypassleitung (20), welche über ein erstes Ventil (V1) und ein zweites Ventil (V2) parallel zu einem Fluid führenden Rohr (10) des geschlossenen Kreislaufs schaltbar ist, wobei in der Bypassleitung (20) ein erster Entfeuchter (E1) angeordnet ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Trocknen von in geschlossenen Kreisläufen geführten Fluiden, bei welchem aus einem Fluid führenden Rohr (10) des geschlossenen Kreislaufs ein Teil des Fluids in eine parallel zu dem das Fluid führende Rohr (10) des geschlossenen Kreislaufs geschaltete Bypassleitung (20) geführt wird und wobei in der Bypassleitung (20) eine Vorrichtung zum Trocknen von Fluiden nach einem der vorhergehenden Ansprüche angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen von in geschlossenen Kreisläufen geführten Fluiden sowie ein Verfahren zum Trocknen von in geschlossenen Kreisläufen geführten Fluiden.
In verschiedenen Anwendungen werden Fluide in geschlossenen Kreisläufen geführt, wobei es wesentlich ist, dass die Fluide trocken sind.
Feuchtigkeit, insbesondere Wasser in Kältemittel von Kälteanlagen, stellt ein großes Problem für die Funktionstüchtigkeit der Kälteanlage dar. Einerseits kann es zu Vereisungen und Einfrierungen wichtiger Bauelemente kommen, was den Kühlmittelstrom unterbindet. Andererseits führt das Wasser in Verbindung mit Kältemittelöl zur Säurebildung, was Säurefraß und gegebenenfalls einen Burnout eines in der Kälteanlage vorhandenen Verdichters zur Folge haben kann. Daher ist es notwendig, den Wassergehalt im Kältekreislauf zu reduzieren und während des Betriebs der Anlage möglichst gering zu halten.
Bekannt ist es, die vollständige Kälteanlage abzuschalten, um anschließend das gesamte in der Kälteanlage vorhandene Kältemittel zu entfernen und zu entsorgen, die Anlage mit Stickstoff zu trocknen und mit trockenem Kältemittel wieder neu zu befüllen. Ein derartiges Verfahren führt dazu, dass die Kälteanlage über längere Zeit vollständig stillsteht und hat zum anderen hohe Kosten zur Folge, da das Kältemittel vollständig ausgetauscht und zudem entsorgt werden muss.
Weiterhin ist es bekannt, in einer das Kältemittel führenden Leitung der Kälteanlage, insbesondere vor einem Verdichter, einen Entfeuchter in Form eines Feuchtefilters einzubauen. Das Kältemittel strömt somit durch den Feuchtefilter, welcher die Feuchtigkeit ausfiltert, die somit in dem Feuchtefilter angereichert wird. Dabei muss der Feuchtefilter überwacht werden, um zu verhindern, dass der Feuchtefilter vollständig gesättigt wird und ein Wasserdurchbruch auftreten kann. Der Feuchtefilter muss somit regelmäßig ausgetauscht werden, was ebenfalls zu Ausfallzeiten der Kälteanlage führt und mit einem hohen Arbeitsaufwand verbunden ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Trocknen von in geschlossenen Kreisläufen geführten Fluiden bereitzustellen, welche das kontinuierliche Trocknen von Fluid im laufenden Betrieb des geschlossenen Kreislaufs ermöglichen und somit einen hohen Zeit- und Kostenaufwand vermeiden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einer Vorrichtung zum Trocknen von in geschlossenen Kreisläufen geführten Fluiden mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und mit einem Verfahren zum Trocknen von in geschlossenen Kreisläufen geführten Fluiden mit den Merkmalen der Patentansprüche 26 oder 27.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Trocknen von in geschlossenen Kreisläufen geführten Fluiden beruht darauf, eine Bypassleitung vorzusehen, welche über ein erste Ventil und ein zweites Ventil parallel zu einem Fluid führenden Rohr des geschlossenen Kreislaufs schaltbar ist. Ein Teil des durch den geschlossenen Kreislauf strömenden Fluids wird somit in die Bypassleitung gelenkt. Erfindungsgemäß ist in der Bypassleitung ein erster Entfeuchter angeordnet, welcher dem Fluid die Feuchtigkeit entzieht. Da der Entfeuchter nun nicht mehr direkt in dem geschlossenen Kreislauf angeordnet ist, kann, falls der Entfeuchter ausgetauscht werden muss, die Bypassleitung über das erste und zweite Ventil zur geschlossenen Kreislauf hin geschlossen werden, woraufhin der Entfeuchter aus der Bypassleitung entnommen und gegen einen neuen oder gereinigten Entfeuchter ausgetauscht werden kann.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist in der Bypassleitung hinter dem ersten Entfeuchter ein zweiter Entfeuchter angeordnet, wobei der zweite Entfeuchter vom ersten Entfeuchter nicht aufgenommene Feuchte aufnehmen kann, um die Effektivität der Trocknung des Fluids zu verbessern.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zwischen dem ersten Ventil und dem ersten Entfeuchter ein drittes Ventil und zwischen dem zweiten Entfeuchter und dem zweiten Ventil ein viertes Ventil angeordnet, wobei über das dritte Ventil in Strömungsrichtung entweder der erste Entfeuchter oder der zweite Entfeuchter hinter das Ventil schaltbar ist und wobei über das vierte Ventil alternativ entweder der zweite Entfeuchter oder der erste Entfeuchter vor das zweite Ventil schaltbar ist, so dass bei Strömung von dem dritten Ventil zu dem vierten Ventil entweder zunächst der erste Entfeuchter und dann der zweite Entfeuchter oder alternativ zunächst der zweite Entfeuchter und dann der erste Entfeuchter durchströmt wird.
Der erste und/oder der zweite Entfeuchter können als Feuchtetauscher, als Feuchtefilter oder auch als Feuchtefilter mit integrierten Feuchtetauscher ausgebildet sein. In einer Ausführungsform ist der erste Entfeuchter als Feuchtefilter und der zweite Entfeuchter als Feuchtetauscher oder auch der erste und/oder zweite Entfeuchter als Feuchtefilter mit integriertem Feuchtetauscher ausgebildet, um in dem Feuchtefilter zunächst während des Betriebs des geschlossenen Kreislaufs Feuchtigkeit in dem Feuchtefilter anzureichern, um anschließend, wenn ein gewisser Sättigungsgrad des Feuchtefilters erreicht wurde, diesen beispielsweise heizen zu können und die Feuchtigkeit über den Feuchtetauscher ohne Beeinträchtigung, insbesondere Abschaltung des geschlossenen Kreislaufs oder Öffnen der Bypassschaltung nach außen aus dem geschlossenen Kreislauf und der Bypassleitung abzuführen. Der Feuchtetauscher hat somit den Vorteil, dass Feuchtigkeit aus dem geschlossenen Kreislauf ohne Ausfallzeit des Kreislaufs aus dem geschlossenen Kreislauf abgeführt werden kann, wobei der Feuchtetauscher zur effektiven Abführung des Wassers einen bestimmten Gradienten benötigt. Dieser wird dadurch erreicht, dass der Feuchtetauscher mit einem Feuchtefilter kombiniert wird, welcher zunächst die Feuchtigkeit anreichert und anschließend gezielt in größeren Mengen abgibt, so dass ein hoher Gradient an dem Feuchtetauscher entsteht und der Feuchtetauscher die Feuchtigkeit effektiv abführt.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind der erste und der zweite Entfeuchter als Feuchtfilter ausgebildet, während zwischen den beiden Feuchtefiltern ein weiterer Entfeuchter in Form eines zusätzlichen Feuchtetauschers angeordnet ist. Insbesondere mit der Möglichkeit, die Strömungsrichtung durch die Bypassleitung zu ändern, gibt diese Konstruktion die Möglichkeit, zunächst in einem der beiden Entfeuchter, welche als Feuchtefilter ausgebildet sind, beispielsweise dem ersten Entfeuchter, einen Großteil der Feuch tigkeit zu speichern, während der andere, beispielsweise der zweite Entfeuchter die Restfeuchtigkeit aus dem Fluid herausfiltert, um anschließend bei Erreichen des Sättigungsgrads des ersten Entfeuchters diesen gezielt zur Wasserabgabe, beispielsweise durch Aufheizen, zu bewegen, um dann die Feuchtigkeit über den dem ersten Entfeuchter nachgeschalteten Feuchtetauscher abzuführen, wobei der zweite Entfeuchter weiterhin die Restfeuchte, die über den Feuchtetauscher nicht abgeführt wird, herausfiltern kann. Anschließend kann die Strömungsrichtung geändert werden, so dass der zweite Entfeuchter den Großteil der Feuchtigkeit aus dem Fluid entzieht, so dass insgesamt eine möglichst effektive Trocknung und eine maximale Feuchtigkeitsabfuhr erreicht werden kann.
Strömt das Fluid lediglich an dem Feuchtetauscher vorbei, handelt es sich in der Regel um sehr geringe Wassergehalte, so dass der Feuchtegradient vergleichsweise klein ist und der Feuchtetauscher nicht optimal bzw. effektiv arbeiten kann. Daher ist vorzugsweise auf der dem geschlossenen Kreislauf abgewandten Seite des Feuchtetauschers eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Feuchtegradienten angeordnet. Diese Vorrichtung kann in einer Ausführungsform als Vorrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks ausgebildet sein. Alternativ ist die Vorrichtung zur Erzeugung eines Feuchtegradienten als eine Trockenmittelzufuhreinrichtung ausgebildet, welche ein Trockenmittel an dem Feuchtetauscher vorbei in eine Trockenmittelabfuhr führt. Das Trockenmittel kann beispielsweise Luft oder Stickstoff sein. Vorzugsweise wird das Trockenmittel über eine weitere Vorrichtung zusätzlich entfeuchtet.
Dazu ist in einer bevorzugten Ausführungsform zwischen der Trockenmittelzufuhreinrichtung und dem Feuchtetauscher ein dritter Entfeuchter angeordnet, der dem Trockenmittel Feuch tigkeit entzieht, so dass der Feuchtegradient an dem Feuchtetauscher erhöht wird.
Vorzugsweise kann zwischen dem Feuchtetauscher und der Trockenmittelabfuhr ein vierter Entfeuchter angeordnet sein, welcher die Feuchtigkeit, die an dem Feuchtetauscher von dem Trockenmittel aufgenommen wurde und dem geschlossenen Kreislauf entzogen wurde, ebenfalls aus dem Trockenmittel wieder zu entfernen, insbesondere, wenn das Trockenmittel erneut an dem Feuchtetauscher vorbeigeführt wird.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zwischen der Trockenmittelzufuhreinrichtung und dem dritten Entfeuchter ein fünftes Ventil und zwischen dem vierten Entfeuchter und der Trockenmittelabfuhr ein sechstes Ventil angeordnet, wobei über das fünfte Ventil in Strömungsrichtung entweder der dritte Entfeuchter oder der vierte Entfeuchter hinter die Trockenmittelzufuhreinrichtung schaltbar ist und wobei über das sechste Ventil alternativ entweder der vierte Entfeuchter oder der dritte Entfeuchter vor die Trockenmittelabfuhr schaltbar ist, so dass bei Strömung von der Trockenmittelzufuhreinrichtung zu der Trockenmittelabfuhr entweder zunächst der dritte Entfeuchter und dann der vierte Entfeuchter oder alternativ zunächst der vierte Entfeuchter und dann der dritte Entfeuchter durchströmt wird. So ist auch in dem Kreislauf des Trockenmittels eine besonders effektive Trocknung des Trockenmittels wie zuvor beschrieben möglich. Aber auch wenn das Trockenmittel nicht in einem Kreislauf geführt wird, ist durch diesen Aufbau sichergestellt, dass grundsätzlich bei beiden Strömungsrichtungen ein Entfeuchter vor dem Feuchtetauscher liegt, um somit sicher zu stellen, dass getrocknetes Trockenmittel an den Feuchtetauscher geführt wird und somit der Feuchtegradient erhöht wird und andererseits zur Trocknung der Entfeuchter jeder Entfeuchter vor die Trockenmittelabfuhr geschaltet werden kann, so dass beim Ausheizen des Entfeuchters die Feuchtigkeit direkt in die Trockenmittelabfuhr geführt werden kann, ohne an dem Feuchtetauscher vorbeigeführt zu werden und dort den Feuchtegradienten zu verringern oder gar Feuchtigkeit in den geschlossenen Kreislauf des Fluids einzutragen.
Dabei sind insbesondere in einer bevorzugten Ausführungsform der dritte und/oder der vierte Entfeuchter als Feuchtefilter ausgebildet.
Die Feuchtefilter sind vorzugsweise als Zeolithfilter ausgebildet, um eine effektive Anreicherung der Feuchtigkeit in dem Filter zu gewährleisten.
Um die Feuchtigkeit aus den Entfeuchtern ohne Wechsel der Entfeuchter auszutreiben, sind die verschiedenen Entfeuchter vorzugsweise beheizbar. Aus dem selben Grund ist auch der zusätzliche Feuchtetauscher, falls vorhanden, beheizbar.
Der Feuchtetauscher ist vorzugsweise als Feuchte durchlässige Membran, insbesondere als Nafion-Membran oder als Zeolithmolekolarsieb ausgebildet, um zu gewährleisten, dass zwar Wasser durch die Membran durchtreten kann, das Fluid oder das Trockenmittel jedoch nicht. In einer alternativen Ausführungsform ist der Feuchtetauscher als poröses Keramikrohr mit einer Zeolithbeschichtung ausgebildet. Die Zeolithbeschichtung nimmt einerseits die Feuchtigkeit auf, ermöglicht jedoch auch den Durchtritt von Feuchtigkeit. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Keramikrohr mit einem Zeolithgranulat gefüllt, um die Speichermöglichkeit für Feuchtigkeit zu erhöhen und so einen kombinierten Feuchtefilter mit integriertem Feuchtetauscher zu bilden. Die Keramik ist dabei beispielsweise eine PTC-Keramik. Diese hat den Vorteil, dass sie zusätzlich zur Trägerfunktion als Heizung dienen kann.
Um den Durchfluss von Fluid durch die Bypassleitung kontinuierlich aufrechtzuerhalten, ist vorzugsweise die Bypassleitung an einem Fluid führenden Rohr des geschlossenen Kreislaufs geschaltet, welches einen Verdichter aufweist. Dadurch wird das entsprechende Druckgefälle erzeugt, welches die nötige Strömung des Fluids aufrecht erhält.
Um zu überprüfen, wie effektiv die entsprechenden Entfeuchter das Fluid entfeuchtet haben, ist in der Bypassleitung, vorzugsweise nach dem ersten Entfeuchter, insbesondere vor der Stelle, an welcher das Fluid in den geschlossenen Kreislauf zurückgeführt wird, ein Feuchtesensor angeordnet.
Besonders bevorzugt ist das Fluid als Kältemittel und/oder der geschlossene Kreislauf als eine Kälteanlage ausgebildet, da gerade Kältemittel keine Feuchtigkeit aufweisen dürfen, um eine sichere Funktion der Kälteanlage zu gewährleisten.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Trocknen von in geschlossenen Kreisläufen geführten Fluiden beruht darauf, aus einem Fluid führenden Rohr des geschlossenen Kreislaufs einen Teil des Fluids in eine parallel zu dem das Fluid führenden Rohr des geschlossenen Kreislaufs geschaltete Bypassleitung zu führen. In der Bypassleitung ist eine Vorrichtung zum Trocknen von Fluid gemäß der Erfindung angeordnet, mit welcher dem Fluid Feuchtigkeit entzogen wird. Durch Anordnung der Vorrichtung in einer Bypassleitung ist es möglich, während des Betriebs des geschlossenen Kreislaufs einerseits das Fluid zu trocknen, andererseits jedoch auch eine defekte Vorrichtung zum Trocknen von Fluid oder eine Vorrichtung zum Trocknen von Fluid, bei welcher ein Entfeuchter gesättigt ist, während des Betriebs zu warten und auszutauschen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorzugsweise in der Bypassleitung eine Vorrichtung zum Trocknen von Fluid mit wenigstens einem ersten Entfeuchter, welcher als Feuchtefilter ausgebildet ist, und wenigstens einem weiteren Entfeuchter, welcher als Feuchtetauscher ausgebildet ist, angeordnet, wobei selbstverständlich der Feuchtefilter und der Feuchtetauscher auch in einem Entfeuchter integriert angeordnet sein können. Der Feuchtefilter wird bei Erreichen eines definierten Schwellwerts erhitzt, um die in dem Feuchtefilter gesammelte Feuchte auszutreiben und über den Feuchtetauscher abzuführen. Dadurch wird ermöglicht, dass die Bypassleitung nicht geöffnet werden muss, um die Feuchtigkeit, die in einem Entfeuchter in der Bypassleitung gesammelt wurde, aus der Bypassleitung zu entfernen. Insbesondere gelangt somit kein Fluid, welches sich in der Bypassleitung befindet, in die Umgebung, so dass keine Kosten für die Entsorgung des Fluids entstehen.
Vorzugsweise ist in der Bypassleitung ein zweiter Entfeuchter, welcher als Feuchtefilter ausgebildet ist, angeordnet, welcher die von dem ersten Feuchtefilter nicht ausgefilterte Feuchtigkeit aufnehmen kann und somit den Trocknungsgrad erhöht.
Vorzugsweise ist zwischen dem ersten Ventil und dem ersten Entfeuchter ein drittes Ventil und zwischen dem zweiten Entfeuchter und dem zweiten Ventil ein viertes Ventil angeordnet, wobei über das dritte Ventil in Strömungsrichtung entweder der erste Entfeuchter oder der zweite Entfeuchter hinter das erste Ventil schaltbar ist und wobei über das vierte Ventil alternativ entweder der zweite Entfeuchter oder erste Entfeuchter vor das zweite Ventil schaltbar ist, so dass bei Strömung von dem dritten Ventil zu dem vierten Ventil entweder zunächst der erste Entfeuchter und dann der zweite Entfeuchter oder alternativ zunächst der zweite Entfeuchter und dann der erste Entfeuchter durchströmt wird. Dadurch ist es möglich, die Strömungsrichtung umzukehren. Ein Wechsel der Strömungsrichtung ist vorzugsweise nach Beheizen eines Feuchtefilters zum Austreiben der gesammelten Feuchte vorgesehen, um einen maximalen Austausch und eine möglichst effektive Trocknung sowohl von Trockenmittel als auch von Entfeuchtern zu gewährleisten.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der Feuchtegradient für eine optimale Funktionsweise des Feuchtetauschers dadurch erhöht, dass auf der dem geschlossenen Kreislauf abgewandten Seite des Feuchtetauschers eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Feuchtegradienten angeordnet ist.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren ausführlich erläutert. Es zeigt:
1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
3 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
4 eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung und
5 eine schematische Darstellung eines fünften Ausführungsbeispieles der Erfindung.
In den 1 bis 5 sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Bauelemente und Komponenten bezeichnen.
1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Trocknen von in einem geschlossenen Kreislauf geführtem Fluid. Dabei ist der geschlossenen Kreislauf beispielsweise als Kälteanlage ausgebildet, in welcher als Fluid ein Kältemittel geführt wird. In 1 ist ein Rohr 10, welches Kältemittel führt, als Bestandteil einer Kälteanlage dargestellt. In dem das Kältemittel führende Rohr 10 ist ein Verdichter 15 angeordnet, welcher die Geschwindigkeit der Strömung aufrechterhält und gegebenenfalls reguliert. Parallel zu dem Rohr 10 ist eine Bypassleitung 20 angeordnet, welche über ein erstes Ventil V1 und ein zweites Ventil V2 an das Rohr 10 angeschlossen ist und über diese beiden Ventile V1, V2 auch vollständig von dem Rohr 10 abgekoppelt werden kann. Über das erste Ventil V1 strömt, sobald dieses Ventil V1 geöffnet ist, ein Teil des in dem Rohr 10 geführten Kältemittels in die Bypassleitung 20. Dabei sollte der Kältemittelstrom in der Bypassleitung 20 möglichst weniger als 5% des Gesamtmassestroms an Kältemittel betragen und insbesondere 10% des Gesamtmassestroms nicht überschreiten, um den Kältemittelfluss in der Kälteanlage möglichst wenig zu stören. Hinter dem ersten Ventil V1 ist ein Drosselventil 24 angeordnet, welches zur Regelung des Massestroms durch die Bypassleitung 20 dient. Die Strömungsrichtung des Kältemittels wird durch die offenen Pfeile in 1 angezeigt.
In der Bypassleitung 20 ist ein erster Entfeuchter E1 angeordnet, welcher von dem Kältemittel durchströmt wird. Bei dem ersten Entfeuchter kann es sich prinzipiell um einen Feuchtetauscher oder, wie in 1 dargestellt, um einen Feuchtefilter, insbesondere einen Zeolithfilter 50 handeln. Dieser Feuchtefilter weist ein Gehäuse E1a auf, welches nach außen abgedichtet ist. Weder Kältemittel noch Feuchtigkeit können somit aus dem Gehäuse E1a des ersten Entfeuchters E1 entweichen. Das Kältemittel wird in dem ersten Entfeuchter E1 getrocknet, wobei sich in dem Zeolithfilter 50 die Feuchtigkeit anreichert. Das so getrocknete Kältemittel strömt weiter durch die Bypassleitung 20 in Richtung auf das zweite Ventil V2, um hinter dem zweiten Ventil V2 wieder in das Rohr 10 der Kälteanlage einzuströmen. Bevor das Kältemittel in das Rohr 10 einströmt, insbesondere vor dem zweiten Ventil V2, befindet sich ein Feuchtesensor 22, mit welchem überprüft wird, welchen Trocknungsgrad das Kältemittel erreicht hat. Insbesondere kann mit dem Feuchtesensor 22 auch die Funktionsweise des ersten Entfeuchters E1 überprüft werden. Da sich in dem ersten Entfeuchter E1, insbesondere in dem Zeolithfilter 50, die Feuchtigkeit ansammelt, steigt der Feuchtigkeitsgehalt des Zeolithfilters 50. Bei zu hohem Wassergehalt in dem Zeolithfilter 50 besteht die Gefahr eines Wasserdurchbruchs. Der Wassergehalt des Zeolithfilters 50 muss daher kontrolliert werden, vorzugsweise über eine entsprechend integrierte Messsonde. In regelmäßigen Abständen muss der Zeolithfilter 50 ausgewechselt werden, um einen Wasserdurchbruch zu verhindern. Dazu werden die Ventile V1, V2 geschlossen, so dass die Bypassleitung 20 geöffnet werden kann, ohne den Betrieb der Kältemittelanlage zu stören. Anschließend kann der erste Entfeuchter E1 entnommen und durch einen neuen Entfeuchter ersetzt oder nach Reinigung und Trocknung wieder eingesetzt werden. Über die Kontrolle des Wassergehalts mittels eines Feuchtesensors 22 oder sonstiger Mittel zur Erfassung des Sättigungszustands des Zeolithfilters 50 kann durch eine Ansteuerung der Ventile V1, V2 ein Stop des Stroms durch die Bypassleitung 20 auch automatisch ausgelöst werden. Dabei genügt das Schließen des Ventils V2.
Da in dieser Ausführungsform Kältemittel, welches sich in der Bypassleitung 20 befindet, mit zusätzlichen Kosten entsorgt werden muss, ist in einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, welche in 2 dargestellt ist, in der Bypassleitung 20 ein weiterer Entfeuchter E5 angeordnet. Der Entfeuchter E5 ist als Feuchtetauscher 30 ausgebildet. Über einen Feuchtetauscher 30 kann Feuchtigkeit über eine feuchtedurchlässige Schicht, insbesondere eine feuchtedurchlässige Membran 32, aus dem der Kälteanlage zugewandten System und der Bypassleitung 20 entfernt werden, ohne die Bypassleitung 20 nach außen hin öffnen zu müssen. Kältemittel kann die feuchtedurchlässige Membran 32 jedoch nicht durchdringen, so dass keine Gefahr besteht, dass das Kältemittel aus der Bypassleitung 20 austreten könnte. Der Feuchtetauscher 30 arbeitet derart, dass bei einem genügend hohen Feuchtegradienten zwischen den beiden Seiten der feuchtedurchlässigen Membran 32 Feuchtigkeit durch die Membran durch diffundiert und auf der anderen Seite abgeführt werden kann. Die feuchtedurchlässige Membran 32 kann beispielsweise aus Nafion oder Zeolith bestehen.
Im vorliegenden zweiten Ausführungsbeispiel kann über den ersten Entfeuchter E1 der Großteil in der in Kältemittel enthaltenen Feuchtigkeit in dem Zeolithfilter 50 gesammelt werden. Über den weiteren Entfeuchter E5 kann gegebenenfalls weitere Restfeuchte entfernt werden, insbesondere, wenn der Gradient groß genug ist, beispielsweise weil der erste Entfeuchter E1 seinen Sättigungsgrad erreicht hat. Hat der erste Entfeuchter E1 seinen Sättigungsgrad erreicht, wird über das Drosselventil 24 die Durchflussmenge stark gedrosselt und der erste Entfeuchter E1 über einen Heizanschluss E1b erhitzt, so dass die Feuchtigkeit aus dem Zeolithfilter 50 wieder ausgetrieben wird. Somit wird in kurzer Zeit eine hohe Menge an Wasser freigesetzt, welche den dem ersten Entfeuchter E1 nachgeschalteten weiteren Entfeuchter E5, d. h. den Feuchtetauscher 30 erreicht. Dadurch entsteht an der Membran des weiteren Entfeuchters E5 ein großer Gradient, so dass über den Feuchtetauscher 30 effektiv die Feuchtigkeit aus der Bypassleitung 20 abgeführt werden kann. Nach vollständigem Ausheizen des Zeolithfilters 50 ist der Zeolithfilter 50 wieder geeignet, weitere Feuchtigkeit aus dem Kältemittel zu entziehen, so dass das Drosselventil 24 wieder geöffnet werden können, um die Durchflussmenge wieder zu erhöhen, und weiter Kältemittel aus der Kälteanlage getrocknet werden kann. Der Betrieb der Kälteanlage muss zu keinem Zeitpunkt eingestellt werden.
Wesentlich ist jedoch, dass bei dieser Ausführungsform darauf geachtet wird, dass kein konzentriertes Wasser in die Kälteanlage zurückgeführt wird. Dies könnte passieren, wenn der Zeolithfilter 50 ausgeheizt wird, der Feuchtetauscher 30 jedoch nicht sämtliches Wasser abführt. Dies wird dadurch vermieden, dass das Ventil V2 und vorzugsweise auch das Ventil V1 beim Ausheizprozess vollständig geschlossen werden. Da sich beim Ausheizen in der Bypassleitung 20 bei geschlossenen Ventilen V1, V2 ein höherer Druck aufbaut, ist es gegebenenfalls notwendig, ein Druckausgleichsventil vorzusehen. Alternativ kann dem Feuchtetauscher 30 noch ein zweiter Entfeuchter, welcher wie der erste Entfeuchter E1 als Feuchtefilter ausgebildet ist, nachgeschaltet werden, der dem Kältemittel die Feuchtigkeit, die nicht über den Feuchtetauscher 30 abgeführt wird, entzieht.
Besonders bevorzugt wird der Feuchtetauscher 30 in den ersten Entfeuchter E1 integriert, um dem Kältemittel die Feuchtigkeit noch effektiver entziehen zu können.
3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Trocknen von Kälteanlagen, wobei gleiche Teile wie in den Ausführungsbeispielen gemäß 1 und 2 wiederum mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind.
In der Bypassleitung 20 ist der erste Entfeuchter E1, ein zweiter Entfeuchter E2 und zwischen den beiden Entfeuchtern E1, E2 der weitere Entfeuchter E5, welcher als Feuchtetauscher 30 ausgebildet ist, angeordnet. Der erste Entfeuchter E1 und der zweite Entfeuchter E2 sind als Feuchtefilter, insbesondere als Zeolithfilter 50 ausgebildet. Insbesondere weist auch der zweite Entfeuchter E1 ein Gehäuse E1a sowie einen Heizanschluss E1b auf. Bei Strömungsrichtung entlang der offenen Pfeile wird aus ausgehend von dem ersten Ventil V1 zunächst der erste Entfeuchter E1, dann der Feuchtetauscher 30 und anschließend der zweite Entfeuchter E2 durchströmt, bevor das Kältemittel durch das zweite Ventil V2 wieder in das Rohr 10 der Kälteanlage überführt wird. Bei dieser Ausführungsform sind jedoch zusätzlich ein drittes Ventil V3 zwischen dem ersten Ventil V1 und dem ersten Entfeuchter E1 sowie eine viertes Ventil V4 zwischen dem zweiten Entfeuchter E2 und dem zweiten Ventil V2 angeordnet. Bei dem dritten V3 und dem vierten Ventil V4 handelt es sich um Dreiwegeventile, so dass über das dritte Ventil V3 alternativ entweder der erste Entfeuchter E1 oder der zweite Entfeuchter E2 hinter das erste Ventil V1 und über das vierte Ventil V4 alternativ der zweite Entfeuchter E2 oder der erste Entfeuchter E1 vor das zweite Ventil V2 geschaltet werden können. Dadurch wird es ermöglicht, die Strö mungsrichtung zwischen dem dritten Ventil V3 und dem vierten Ventil V4 durch die Bypassleitung 20 umzukehren, so dass entweder entlang der offenen Pfeile in 3 zunächst der erste Entfeuchter E2 und dann der zweite Entfeuchter E2 oder alternativ entlang der geschlossenen Pfeile in 3 zunächst der zweite Entfeuchter E2 und dann der erste Entfeuchter E1 mit dem Kältemittel durchströmt wird. Insbesondere in Kombination mit dem zwischen den beiden Entfeuchtern E1, E2 angeordneten zusätzlichen Feuchtetauscher 30 ergibt sich damit folgende bevorzugte Betriebsweise. Zunächst strömt das Kältemittel entlang der offenen Pfeile erst durch den ersten Entfeuchter E1, in welchem der Großteil der in dem Kältemittel enthaltenen Feuchtigkeit durch den Zeolithfilter 50 aus dem Kältemittel entzogen wird. Diese Feuchtigkeit wird in dem Zeolithfilter 50 gespeichert. Restfeuchte kann entweder über den zusätzlichen Feuchtetauscher 30, falls der Feuchtegradient groß genug ist, oder über den zweiten Entfeuchter E2 effektiv aus dem Kältemittel entzogen werden, so dass ein erhöhter Trocknungsgrad des Kältemittels erreicht wird. Über den Feuchtesensor 22 wird die Feuchtigkeit des Kältemittels überprüft. Somit oder mit Hilfe von zusätzlichen Messsonden an den Entfeuchtern E1, E2 kann überprüft werden, welcher Sättigungsgrad des ersten Entfeuchters E1 bereits erreicht wird. Ist der entsprechende Sättigungsgrad des Entfeuchters E1 erreicht, kann durch das Drosselventil 24 die Kältemitteldurchflussmenge durch Drosselung reduziert oder gestoppt werden, wobei auch das erste Ventil V1 und das zweite Ventil V2 gegebenenfalls zur erhöhten Sicherheit geschlossen werden können. Anschließend wird der erste Entfeuchter E1 über den Heizanschluss E1b aufgeheizt, beispielsweise auf etwa 200°C. Durch das Aufheizten wird das gesammelte Wasser aus dem Zeolithfilter 50 des ersten Entfeuchters E1 ausgetrieben und zu dem Feuchtetauscher 30 transportiert. Dort besteht nun ein genügend großer Feuchtegradient, um das Wasser effektiv über den Feuchtetauscher 30 abzuführen. Gegebenenfalls im Kältemittel verbleibende Restfeuchte wird über den zweiten Entfeuchter E2 aufgenommen. Nachdem der erste Entfeuchter E1 auf diese Weise getrocknet wurde, werden nun die dritten Ventile V3 und das vierte Ventil V4 derart umgelegt, dass anschließend die Strömung durch die Bypassleitung entlang der geschlossenen Pfeile und somit in entgegengesetzter Strömungsrichtung durch den Abschnitt der Bypassleitung 20 zwischen dem dritten Ventil V3 und dem vierten Ventil V4 verläuft, so dass zunächst der zweite Entfeuchter E2 dann der zusätzliche Feuchtetauscher 30 und schließlich der erste Entfeuchter E1 von dem Kältemittel durchströmt werden. Dadurch wird nun der zweite Entfeuchter E2 vorwiegend mit Wasser aus dem Kältemittel beladen, während der zusätzliche Feuchtetauscher 30 kaum in Funktion tritt und der erste Entfeuchter E1 die Restfeuchte aus dem Kältemittel aufnimmt. Auf diese Weise kann ein maximaler Austausch und ein möglichst effektiver Trocknungsgrad des Kältemittels sowie ein hoher Trocknungsgrad der Entfeuchter E1, E2 erreicht werden, ohne die Bypassleitung 20 oder gar die Kälteanlage öffnen zu müssen. Insbesondere muss auch der Betrieb der Kälteanlage nicht eingestellt werden.
Über den Feuchtetauscher 30 wird in den in 3 dargestellten Ausführungsbeispielen das Wasser derart abgeführt, dass es beispielsweise aus der feuchtedurchlässigen Membran 32 nach außen heraustropft oder ausgast. Die Membran 32 ist dabei derart ausgestaltet, dass sie lediglich für Wasser durchlässig ist, nicht jedoch für das in der Kälteanlage strömende Kältemittel, und kann beispielsweise aus Nafion gefertigt oder als Zeolith-Molekularsieb ausgebildet sein.
Um den Feuchtegradienten über der Membran 32 zu erhöhen, kann beispielsweise auf der der Kälteanlage abgewandten Seite der Membran 32 eine Vorrichtung zur Erzeugung von Unterdruck angeordnet werden, so dass sich auch der Feuchtegradient erhöht und mehr Wasser durch die Membran 32 nach außen tritt. Alternativ kann auch ein Trockenmittel an der der Kälteanlage abgewandten Seite der Membran 32 vorbeigeführt werden, um den Feuchtegradienten zu erhöhen. Dies kann beispielsweise mit einer fünften Ausführungsform der Erfindung erreicht werden, wie sie in 5 dargestellt ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist auf der der Kälteanlage abgewandten Seite der Membran 32 eine Trockenmittelzufuhreinrichtung angeordnet, die beispielsweise alternativ in der Bereitstellung eines komprimierten Gases wie Stickstoff oder Luft über eine Gaszufuhr 41 oder in einer Umgebungsluftzufuhr 42 mit Hilfe eines geeigneten Verdichters bestehen kann. Die Trockenmittelzufuhreinrichtung 40 führt das entsprechende Trockenmittel, beispielsweise das Gas wie Stickstoff oder die Luft an der der Kälteanlage abgewandte Seite der Membran 32 des zusätzlichen Feuchtetauschers 30 vorbei in eine Trockenmittelabfuhr 44. Um das Trockenmittel in einem Kreislauf zu halten, kann das in der Trockenmittelabfuhr 44 gelangte Trockenmittel der Trockenmittelzufuhreinrichtung wieder zugeführt werden. Das Trockenmittel kann jedoch auch lediglich nach einmaligem Gebrauch abgeführt werden.
Zwischen der Trockenmittelzufuhreinrichtung 40 und der Membran 32 ist ein dritter Entfeuchter E3 angeordnet, welcher vorzugsweise ebenfalls als Feuchtefilter, insbesondere Zeolithfilter 50, ausgebildet ist. Dabei weist auch der dritte Entfeuchter E3 ein Gehäuse E3a und einen Heizanschluss E3b auf. In dem Zeolithfilter 50 wird das zugeführte Trockenmittel zusätzlich entfeuchtet, bevor es an die Membran 32 geführt wird, um den Feuchtegradienten über der Membran 32 weiter zu erhöhen.
Vorzugsweise ist zwischen der Membran 32 und der Trockenmittelabfuhr 44 ein vierter Entfeuchter E4 angeordnet, der insbesondere ebenfalls als Feuchtefilter, insbesondere als Zeolithfilter 50 ausgebildet ist. Dabei weist auch der vierte Entfeuchter E4 ein Gehäuse E4a und einen Heizanschluss E4b auf.
Zwischen der Trockenmittelzufuhreinrichtung 40 und dem dritten Entfeuchter E3 ist ein fünftes Ventil V5 angeordnet, während zwischen dem vierten Entfeuchter E4 und der Trockenmittelabfuhr 44 ein sechstes Ventil V6 angeordnet ist. Das fünfte Ventil V5 und das sechste Ventil V6 sind ebenfalls als Dreiwegeventil ausgebildet, so dass über das fünfte Ventil V5 alternativ der dritte Entfeuchter E3 oder der vierte Entfeuchter E4 hinter die Trockenmittelzufuhreinrichtung 40 geschaltet werden kann, während über das sechste Ventil V6 alternativ der vierte Entfeuchter E4 oder der dritte Entfeuchter E3 vor die Trockenmittelabfuhr 44 geschaltet werden kann. Dadurch ist auch in dieser Anordnung wiederum wie durch die offenen bzw. geschlossenen Pfeile angedeutet eine Umkehr der Strömungsrichtung durch den Trockenmittelkreislauf möglich. Weiterhin sind auch der dritte Entfeuchter E3 und der vierte Entfeuchter E4 heizbar ausgebildet. Dadurch ist folgendes Verfahren zur Trocknung des Trockenmittels und Trocknung des dritten Entfeuchters E3 und des vierten Entfeuchters E4 möglich. Zunächst wird über die Trockenmittelzufuhreinrichtung 40 entlang der offenen Pfeile das Trockenmittel in den ersten Entfeuchter E3 geführt, wo das Trockenmittel entfeuchtet wird, so dass der dritte Entfeuchter E3 mit Feuchtigkeit beladen wird. An der Membran 32 nimmt das Trockenmittel jedoch wiederum Feuchtigkeit auf, welche in dem vierten Entfeuchter E4 ausgefiltert werden kann, falls das Trockenmittel wieder an die Membran 32 geführt wer den soll. Alternativ kann der der Membran 32 nachgeschaltete Entfeuchter E4 zusätzlich beheizt werden, um die von dem Trockenmittel aufgenommene Feuchte durchzulassen und die bereits aufgenommene Feuchte auszutreiben. Über ein zusätzliches Ventil kann alternativ auch der jeweils der Membran 32 nachgeschaltete Entfeuchter E3, E4 vollständig aus dem Trockenmittelstrom ausgeschaltet werden, um auf diese Weise Heizkosten zu sparen. Prinzipiell ist somit auch möglich, lediglich einen Entfeuchter in dem Trockenmittelkreis anzuordnen.
Erreicht einer der beiden Entfeuchter E3, E4 seinen Sättigungsgrad, werden die Ventile V5, V6 derart geschaltet, dass der entsprechende Entfeuchter E3, E4 vor die Trockenmittelabfuhr 44 geschaltet wird. Der entsprechende Entfeuchter E3, E4 wird anschließend aufgeheizt, so dass die Feuchtigkeit in Richtung auf die Trockenmittelabfuhr 44 abgeführt werden kann, ohne an der Membran 32 vorbeigeführt zu werden und dort gegebenenfalls zu bewirken, dass Feuchtigkeit in die Bypassleitung 20 eingetragen wird.
Ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 4 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel sind in der Bypassleitung 20 ein erster Entfeuchter E1' und ein zweiter Entfeuchter E2' angeordnet. Bei Strömungsrichtung entlang der offenen Pfeile strömt das Kältemittel ausgehend von dem ersten Ventil V1 zunächst durch den ersten Entfeuchter E1' und anschließend durch den zweiten Entfeuchter E2', bevor es über das zweite Ventil V2 wieder in das das Kältemittel führende Rohr 10 der Kälteanlage zugeführt wird. Zwischen dem ersten Entfeuchter E1' und dem ersten Ventil V1 ist wiederum das als Dreiwegeventil ausgebildete dritte Ventil V3 angeordnet, über welches alternativ der erste Entfeuchter E1' oder der zweite Entfeuchter E2' hinter das erste Ventil V1 geschaltet werden kann. Zwischen dem zweiten Entfeuchter E2' und dem zweiten Ventil V2' ist wiederum das als Dreiwegeventil ausgebildete vierte Ventil V4 angeordnet, über welches alternativ der erste Entfeuchter E1' oder der zweite Entfeuchter E2' vor das zweite Ventil V2 geschaltet werden kann, so dass bei entsprechender Schaltung der beiden Ventile V3, V4 die Strömungsrichtung derart umgekehrt werden kann, dass zwischen den beiden Ventilen V3, V4 die Strömung auch entlang der geschlossenen Pfeile in umgekehrter Richtung zunächst durch den zweiten Entfeuchter E2' und anschließend durch den ersten Entfeuchter E1' erfolgen kann.
Die beiden Entfeuchter E1', E2' sind als poröses Keramikrohr 52 mit einer Zeolithbeschichtung 54 auf der Innenseite des Keramikrohrs 52 ausgestattet. Durch die Zeolithbeschichtung wird sichergestellt, dass lediglich Wasser durch das Keramikrohr 52 durchtreten kann, das Kältemittel jedoch innerhalb der Zeolithbeschichtung 54 durch das Keramikrohr 52 strömt und somit nicht aus der Bypassleitung 20 austreten kann. Das Keramikrohr dient somit im Wesentlichen als Trägerkeramik für die Zeolithbeschichtung 54. Wird als Trägerkeramik beispielsweise eine PTC-Keramik verwendet, kann diese zusätzlich als Heizung eingesetzt werden. Die Zeolithbeschichtung 54 fungiert im Wesentlichen als Feuchtetauscher.
Der erste Entfeuchter E1' und der zweite Entfeuchter E2' finden sich in einer Kammer 70, in welcher die durch die Zeolithbeschichtung 54 getretene Feuchtigkeit gesammelt und welche vorzugsweise beim Ausheizen über eine Pumpe 60 entleert wird, um einen genügend hohen Feuchtegradienten an der Zeolithbeschichtung 54 bereitzustellen. Insbesondere kann dabei die Feuchtigkeit in einem Behälter 62 heraustropfen und über die Pumpe 60 entfernt werden. Im normalen Betrieb muss die Pumpe 60 nicht notwendigerweise permanent laufen. Um dann jedoch zu verhindern, dass Feuchtigkeit aus dem Behälter 62 wieder zurück durch die Zeolithbeschichtung in das Kältemittel eintreten kann, ist vorzugsweise zwischen der Kammer 70 und dem Behälter 62 ein Ventil angeordnet, welches beim Betrieb geschlossen ist und nur während der Ausheizphasen geöffnet ist. Da vor dem Schließen des Ventils durch die Pumpe 60 ein Unterdruck in der Kammer 70 erzeugt wird, befindet sich lediglich ein sehr geringer Luftanteil in der Kammer 70, der keinen nennenswerten Eintrag von Feuchtigkeit zurück in das Kältemittel während des Betriebs verursacht.
Die Kammer 70 kann alternativ auch beim normalen Betrieb mit trockener Luft oder einem anderen Trockenmittel gespült werden, um den Feuchtegradienten an der Zeolithbeschichtung 54 ausreichend hoch zu halten. Dabei kann insbesondere die Luft wiederum mit eine Vorrichtung vergleichbar der auf der Kälteanlage abgewandten Seite der Membran 32 des Feuchtetauschers 30 des Ausführungsbeispiels in 5 dargestellten Vorrichtung getrocknet werden.
Die Kammer 70 kann ihrerseits auch eine wasserdurchlässige Membran aufweisen, welche auf der der Entfeuchter E1', E2' abgewandten Seite mit einer entsprechenden Vorrichtung zur Erhöhung des Feuchtegradienten ausgestattet sein kann, so dass die Kammer 70 eine zusätzliche Schutzwand darstellt, falls durch die Zeolithbeschichtung 54 Kältemittel austreten sollte. Sollten Poren in der Zeolithbeschichtung 54 zu einem Kältemitteldurchlass führen, ist dies beispielsweise durch einen Druckanstieg in der Kammer 70 während der Trocknungsphase erkennbar, so dass das ausgetretene Kältemittel über einen weiteren in der Kammer 70 angeordneten nicht dargestellten Entfeuchter trocken abgesaugt und gesammelt werden könnte.
Um den Trocknungsgrad der Entfeuchter E1', E2' weiter zu erhöhen, ist in dem Keramikrohr 52 ein Zeolithgranulat 56 angeordnet, welches von dem Kältemittel umströmt wird und dabei Feuchtigkeit aus dem Kältemittel entzieht. Da das Zeolithgranulat 56 somit als Feuchtefilter fungiert, stellen in dieser Ausführungsform die Entfeuchter E1', E2' einen Feuchtefilter mit integrierten Feuchtetauscher dar. Erreicht das Zeolithgranulat 56 eine Sättigung, können die ersten Entfeuchter E1' und der zweite Entfeuchter E2' wiederum beheizbar ausgebildet sein, um gezielt die Feuchtigkeit über die Zeolithbeschichtung 54 nach außen abzugeben.

10: Rohr
15: Verdichter
20: Bypassleitung
22: Feuchtesensor
24: Drosselventil
V1: erstes Ventil
V2: zweites Ventil
V3: drittes Ventil
V4: viertes Ventil
V5: fünftes Ventil
V6: sechstes Ventil
E1: erster Entfeuchter
E1': erster Entfeuchter
E1a: Gehäuse
E1b: Heizanschluss
E2: zweiter Entfeuchter
E2': zweiter Entfeuchter
E2a: Gehäuse
E2b: Heizanschluss
E3: dritter Entfeuchter
E3a: Gehäuse
E3b: Heizanschluss
E4: vierter Entfeuchter
E4a: Gehäuse
E4b: Heizanschluss
E5: fünfter Entfeuchter
30: Feuchtetauscher
32: Membran
40: Trockenmittelzufuhreinrichtung
41: Gaszufuhr
42: Umgebungsluftzufuhr
44: Trockenmittelabfuhr
50: Zeolithfilter
52: Keramikrohr
54: Zeolithbeschichtung
56: Zeolithgranulat
60: Pumpe
62: Behälter
70: Kammer

Claims

Vorrichtung zum Trocknen von in geschlossenen Kreisläufen geführten Fluiden mit einer Bypassleitung (20), welche über ein erstes Ventil (V1) und ein zweites Ventil (V2) parallel zu einem Fluid führenden Rohr (10) des geschlossenen Kreislaufs schaltbar ist, wobei in der Bypassleitung (20) ein erster Entfeuchter (E1) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bypassleitung (20) hinter dem ersten Entfeuchter (E1) ein zweiter Entfeuchter (E2, E5) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Ventil (V1) und dem ersten Entfeuchter (E1) ein drittes Ventil (V3) und zwischen dem zweiten Entfeuchter (E2) und dem zweiten Ventil (V2) ein viertes Ventil (V4) angeordnet ist, wobei über das dritte Ventil (V3) in Strömungsrichtung entweder der erste Entfeuchter (E1) oder der zweite Entfeuchter (E2) hinter das erste Ventil (V1) schaltbar ist und wobei über das vierte Ventil alternativ entweder der zweite Entfeuchter (E2) oder der erste (E1) Entfeuchter vor das zweite Ventil (V2) schaltbar ist, so dass bei Strömung von dem dritten Ventil (V3) zu dem vierten Ventil (V4) entweder zunächst der erste Entfeuchter (E1) und dann der zweite Entfeuchter (E2) oder alternativ zunächst der zweite Entfeuchter (E2) und dann der erste (E1) Entfeuchter durchströmt wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ers te Entfeuchter (E1) und/oder der zweite Entfeuchter (E2, E5) als Feuchtetauscher ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Entfeuchter (E1) und/oder der zweite Entfeuchter (E2) als Feuchtefilter ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Entfeuchter (E1) und/oder der zweite Entfeuchter (E2) als Feuchtefilter mit integriertem Feuchtetauscher ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Entfeuchter (E1) als Feuchtefilter und der zweite Entfeuchter (E2, E5) als Feuchtetauscher ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Entfeuchter (E1) und der zweite Entfeuchter (E2) als Feuchtefilter ausgebildet sind und zwischen den beiden Feuchtefiltern ein weiterer Entfeuchter (E5) angeordnet ist, welcher als Feuchtetauscher (30) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem geschlossenen Kreislauf abgewandten Seite des Feuchtetauschers (30) eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Feuchtegradienten angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Erzeugung eines Feuchtegradienten als eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Erzeugung eines Feuchtegradienten als eine Trockenmittelzufuhreinrichtung (40) ausgebildet ist, welche ein Trockenmittel an dem Feuchtetauscher (30) vorbei in eine Trockenmittelabfuhr (44) führt.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Trockenmittelzufuhreinrichtung (40) und dem Feuchtetauscher (30) ein dritter Entfeuchter (E3) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Feuchtetauscher (30) und der Trockenmittelabfuhr (44) ein vierter Entfeuchter (E4) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Trockenmittelzufuhreinrichtung (40) und dem dritten Entfeuchter (E3) ein fünftes Ventil (V5) und zwischen dem vierten Entfeuchter (E4) und der Trockenmittelabfuhr (44) ein sechstes Ventil (V6) angeordnet ist, wobei über das fünfte Ventil (V5) in Strömungsrichtung entweder der dritte Entfeuchter (E3) oder der vierte Entfeuchter (E4) hinter die Trockenmittelzufuhreinrichtung (40) schaltbar ist und wobei über das sechste Ventil (V6) alternativ entweder der vierte Entfeuchter (E4) oder der dritte Entfeuchter (E3) vor die Trockenmittelabfuhr (44) schaltbar ist, so dass bei Strömung von der Trockenmittelzufuhreinrichtung (40) zu der Trockenmittelabfuhr (44) entweder zunächst der dritte Entfeuchter (E3) und dann der vierte Entfeuchter (E4) oder alternativ zunächst der vierte Entfeuchter (E4) und dann der dritte Entfeuchter (E3) durchströmt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Entfeuchter (E3) und/oder der vierte Entfeuchter (E4) als Feuchtefilter ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuchtefilter als Zeolithfilter (50) ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Entfeuchter (E1) und/oder der zweite Entfeuchter (E2, E5) und/oder der dritte Entfeuchter (E3) und/oder der vierte Entfeuchter (E4) und/oder der weitere Entfeuchter (E5) beheizbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Feuchtetauscher (30) beheizbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuchtetauscher (30) als feuchtedurchlässige Membran, insbesondere als Nafion-Membran oder als Zeolith-Molekularsieb, ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuchtetauscher (30) als poröses Keramikrohr (52) mit einer Zeolithbeschichtung (54) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Keramikrohr (52) mit einem Zeolithgranulat (56) gefüllt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Keramikrohr (52) aus einer PTC-Keramik gefertigt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fluid führenden Rohr (10) des geschlossenen Kreislaufs ein Verdichter (15) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bypassleitung (20), vorzugsweise nach dem ersten Entfeuchter (E1), ein Feuchtesensor (22) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid ein Kältemittel und/oder der geschlossene Kreislauf eine Kälteanlage ist.
Verfahren zum Trocknen von in geschlossenen Kreisläufen geführten Fluiden, bei welchem aus einem Fluid führenden Rohr (10) des geschlossenen Kreislaufs ein Teil des Fluids in eine parallel zu dem das Fluid führenden Rohr (10) des geschlossenen Kreislaufs geschaltete Bypassleitung (20) geführt wird und wobei in der Bypassleitung (20) eine Vorrichtung zum Trocknen von Fluiden nach einem der vorhergehenden Ansprüche angeordnet ist.
Verfahren zum Trocknen von in geschlossenen Kreisläufen geführten Fluiden, bei welchem aus einem Fluid führenden Rohr (10) des geschlossenen Kreislaufs ein Teil des Fluids in eine über ein erstes Ventil (V1) und ein zweites Ventil (V2) parallel zu dem das Fluid führenden Rohr (10) des geschlossenen Kreislaufs geschaltete Bypassleitung (20) geführt wird und wobei in der Bypassleitung eine Vorrichtung zum Trocknen von Fluid mit wenigstens einem ersten Entfeuchter (E1), welcher als Feuchtefilter ausgebildet ist, und wenigstens einem zweiten Entfeuchter (E2, E5), welcher als Feuchtetauscher (30) ausgebildet ist, und wobei der Feuchtefilter bei Erreichen eines definierten Schwellwerts erhitzt wird, um die in dem Feuchtefilter gesammelte Feuchte auszutreiben und über den Feuchtetauscher (30) abzuführen.
Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bypassleitung (20) ein zweiter Entfeuchter (E2), welcher vorzugsweise als Feuchtefilter ausgebildet ist, angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Ventil (V1) und dem ersten Entfeuchter (E1) ein drittes Ventil (V3) und zwischen dem zweiten Entfeuchter (E2) und dem zweiten Ventil (V2) ein viertes Ventil (V4) angeordnet ist, wobei über das dritte Ventil (V3) in Strömungsrichtung entweder der erste Entfeuchter (E1) oder der zweite Entfeuchter (E2) hinter das erste Ventil (V1) schaltbar ist und wobei über das vierte Ventil (V4) alternativ entweder der zweite Entfeuchter (E2) oder der erste Entfeuchter (Ei) vor das zweite Ventil (V2) schaltbar ist, so dass bei Strömung von dem dritten Ventil (V3) zu dem vierten Ventil (V4) entweder zunächst der erste Entfeuchter (E1) und dann der zweite Entfeuchter (E2) oder alternativ zunächst der zweite Entfeuchter (E2) und dann der erste Entfeuchter (E1) durchströmt wird.
Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass nach Beheizen eines Entfeuchters (Ei, E2) zum Austreiben der gesammelten Feuchte die Strömungsrichtung gewechselt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem geschlossenen Kreislauf abgewandten Seite des Feuchtetauschers (30) eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Feuchtegradienten angeordnet ist.