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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kondensator gemäß Anspruch
1, ein Verfahren zum Herstellen eines Kondensators gemäß Anspruch
9 sowie ein Verfahren zum Vorbereiten eines Betriebs eines Kondensators
gemäß Anspruch 15.
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Insbesondere
für den zukünftigen Einsatz von Brennstoffzellen
ist es für die Auslegung eines Kondensators erforderlich,
einen möglichst großen Anteil von im Gasstrom
gebundenem Wasser in die flüssige Phase zu überführen
und dabei einen möglichst geringen Druckverlust zu verursachen.
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Um
dieses Ziel zu erreichen wird in bekannten Vorrichtungen der Gasstrom
häufig durch enge Spalte geleitet, um eine Kondensation
an einer großen Wärmeübertragungsfläche
im Vergleich zum durchströmten Querschnitt zu realisieren.
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Bei
einer Parallelschaltung mehrerer (Kühl-)Kanäle
besteht die Gefahr, dass einige dieser Kanäle durch Kondensat/Flüssigkeit
geflutet und dadurch versperrt werden. In diesem Fall arbeitet der Kondensator
suboptimal, da Wärme austauschfläche verloren geht
und der Druckverlust auf der zu kühlenden Seite steigt.
Dies wiederum führt zu einer Verteilung des Gesamtfluidstroms
auf die anderen, parallelgeschalteten Rohre und hat weiterhin eine
deutliche Reduzierung der Kondensatorleistung zur Folge.
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Es
ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen Kondensator bereitzustellen,
der über verbesserte Kondensatoreigenschaften, insbesondere über eine
hohe Kondensatorleistung und einen geringen Druckverlust verfügt
und weiterhin eine geringe Neigung zum Fluten der Rohre aufweist.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Kondensator gemäß Anspruch
1, ein Verfahren zum Herstellen eines Kondensators gemäß Anspruch
9 sowie ein Verfahren zum Vorbereiten eines Betriebs eines Kondensators
gemäß Anspruch 15 gelöst. Günstige
Ausführungsformen der Erfindung sind durch die Unteransprüche
näher definiert.
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Die
vorliegende Erfindung schafft einen Kondensator mit einem Fluidkanal,
wobei der Fluidkanal zumindest eine Wand aufweist, die zumindest
eine Erhebung in Richtung der Innenseite des Fluidkanals umfasst,
wobei die zumindest eine Wand an der Innenseite des Fluidkanals
eine Oberfläche mit einem hydrophoben Oberflächenmaterial
aufweist und die Erhebung zumindest an einer Seite eine Oberfläche mit
einem hydrophilen Oberflächenmaterial aufweist.
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Ferner
schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines
Kondensators, das die folgenden Schritte aufweist:
- – Bereitstellen eines Fluidkanals;
- – Umformen des Fluidkanals, um zumindest eine Erhebung
in einer Wand des Fluidkanals in Richtung der Innenseite des Fluidkanals
zu erhalten;
- – Beschichten der Innenseite des Fluidkanals mit einem
hydrophoben Oberflächenmaterial; und
- – Abtragen des hydrophoben Oberflächenmaterials
an einer Seite der Erhebung, um eine hydrophile Oberfläche
an dieser Seite zu erhalten.
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Außerdem
schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Vorbereiten
des Betriebs eines Kondensators, wobei das Verfahren die folgenden Schritte
aufweist:
- – Bereitstellen des Kondensators,
der einen Fluidkanal aufweist, wobei der Fluidkanal zumindest eine
Wand aufweist, die zumindest eine Erhebung in Richtung der Innenseite
des Fluidkanals umfasst, wobei die zumindest eine Wand an der Innenseite
des Fluidkanals eine Oberfläche mit einem hydrophoben Oberflächenmaterial
aufweist und die Erhebung zumindest an einer Seite eine Oberfläche
mit einem hydrophilen Oberflächenmaterial aufweist; und
- – Ausrichten des Kondensators derart, dass der Fluidkanal
in eine Durchströmungsrichtung weist, die gegenüber
der Horizontalen geneigt ist.
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Die
vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass sich Wasserdampf
im Fluidkanal bevorzugt an hydrophilen Kondensationskeimen oder Oberflächen
niederschlägt und einen Tropfen bildet. In einem Fluidkanal
kann ein solcher Kondensationskeim durch das Vorsehen von zumindest
einer Erhebung erreicht werden, deren Oberfläche an einer Stelle
ein hydrophiles Oberflächenmaterial hat. An diesem Oberflächenmaterial
der Erhebung kondensiert der Wasserdampf daher bevorzugt und bildet
einen Tropfen. Ein Wassertropfen wirkt ebenfalls als Kondensationskeim,
an dem weiterer Wasserdampf kondensiert und der Wassertropfen an
dieser Stelle immer größer wird. Schließlich
wird der Wassertropfen so groß, dass er über die
Stelle mit der hydrophilen Oberfläche hinausragt und die
hydrophobe Oberfläche der Wand des Fluidkanals erreicht,
an der sich der Wassertropfen nicht anlagern kann. Wird das Gewicht
des Wassertropfens so groß, dass die hydrophile Oberfläche
auf der Erhebung ihn nicht mehr zu halten vermag, löst
er sich von der Erhebung und rinnt (in sbesondere wenn der Fluidkanal
mit einer Neigung gegenüber der Horizontalen ausgerichtet verbaut
ist) zu einem Ende des Fluidkanals, von dem er in ein Wasser-/Flüssigkeitsreservoir
geleitet werden kann. Durch das Vorsehen von einzelnen voneinander
beabstandeten Erhebungen ist auch ein Ablaufen des Flüssigkeitstropfens
an der Wand des Fluidkanals ohne große Hindernisse sichergestellt.
Auf diese Weise kann ermöglicht werden, dass kondensiertes
Wasser oder eine andere Flüssigkeit nicht die den Fluidkanal
verstopft und damit eine verminderte Leistung des Kondensators verursacht.
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Die
vorliegende Erfindung bietet den Vorteil, dass einerseits die Kondensation
von Wasserdampf im Kondensator ohne dessen Verstopfen möglich
ist und andererseits diese Maßnahme lediglich einfache konstruktive
Maßnahmen erfordert. Es sind insbesondere einfach herzustellende
Noppen oder Erhebungen in der Wand des Fluidkanals vorzusehen, die mit
einer hydrophilen Oberfläche oder Spitze beschichtet werden,
wogegen die restliche Wand des Fluidkanals mit einem hydrophoben
Oberflächenmaterial beschichtet ist. Die Herstellung eines
derart ausgebildeten Fluidkanals ist mit herkömmlichen Fertigungsverfahren
einfach und kostengünstig möglich.
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In
einer günstigen Ausführungsform der Erfindung
weist die Wand eine Mehrzahl von Erhebungen auf, die zumindest an
denjenigen Stellen, die den größten Abstand zur
Wand haben, eine Oberfläche mit einem hydrophilen Oberflächenmaterial
aufweisen. Eine solche Ausprägung der Erfindung bietet den
Vorteil, dass über die Erstreckung des Fluidkanals viele
Kondensationskeime in Form von Erhebungen zur Verfügung
gestellt werden, wodurch der Kondensator eine große Leistungsfähigkeit
beim Entzug von Wasserdampf aus dem Fluid aufweist. Wasserdampf,
der beispielsweise nicht an der ersten Erhebung kondensiert ist,
kondensiert dann sehr wahrscheinlich an Erhebungen im weiteren Verlauf
des Fluidkanals.
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Um
eine guten Abfluss des Flüssigkeitstropfens von den Erhebungen
zu erreichen, können die Erhebungen auch in parallelen
Reihen angeordnet sein. Hier durch wird sichergestellt, dass zwischen den
Erhebungen der einzelnen Reihen Durchgänge entlang des
Fluidkanals freibleiben, durch die ein Flüssigkeitstropfen
ungebremst zum Ausgang des Fluidkanals rinnen kann. Somit beschleunigt
eine derartige Anordnung der Erhebungen das Abführen der
Flüssigkeit aus dem Fluidkanal.
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Alternativ
können die Erhebungen die Erhebungen unregelmäßig
angeordnet sein. Eine solche Ausführungsform weist den
Vorteil auf, das die Kondensationskeime im Fluidkanal an Stellen
angeordnet sind, an denen beim vorhergehenden Vorbeiströmen
des Gasstromes noch keine Kondensation erfolgt ist, so dass an diesen
Stellen im Fluidkanal noch der viel Wasserdampf im Gasstrom enthalten
ist. Somit trägt die unregelmäßige Verteilung
der Erhebungen im Fluidkanal zu einem möglichst schnellen
Entzug des Wasserdampfes aus dem durch den Fluidkanal strömenden
Fluid bei.
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Auch
können die Seitenflanken der Erhebungen ein hydrophobes
Oberflächenmaterial aufweisen. In diesem Fall wird ein
sich bildender Tropfen lediglich durch das hydrophile Oberflächenmaterial
auf der Oberseite der Erhebung gehalten und kann bereits bei einem Überschreiten
dieser kleinen Fläche an den Seiten der Erhebung und der
Wand des Fluidkanals zum Auslass des Fluidkanals abrutschen. Dieses
schnelle Abführen bereits kleiner Flüssigkeitstropfen
verhindert damit auch ein Verstopfen des Fluidkanals.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform der Erfindung entspricht die Höhe
der zumindest einen Erhebung maximal einem Zehntel des Durchmessers oder
einer Querschnittsweite des Fluidkanals. Dies stellt vorteilhaft
sicher, dass der Fluidkanal noch ausreichend Platz für
das durch den Fluidkanal strömende Fluid bietet, ohne dass
es zu einem relevanten Druckverlust kommt.
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Auch
kann gemäß einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung an der Wand des Fluidkanals ein Kühlkörper
befestigt sein. Dies stellt vorteilhaft sicher, dass das durch den
Fluidkanal strömende Fluid möglichst schnell auf
die Kondensa tionstemperatur abgekühlt werden kann, so dass
die Kondensation von Wasserdampf an den Erhebungen in der Wand des
Fluidkanals optimal funktioniert.
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Weiterhin
kann der Kondensator zumindest einen zweiten Fluidkanal aufweisen,
der parallel zum Fluidkanal angeordnet ist, wobei der zweite Fluidkanal
zumindest eine zweite Wand aufweist, die zumindest eine zweite Erhebung
in Richtung der Innenseite des zweiten Fluidkanals umfasst, wobei
die zweite Wand an der Innenseite des zweiten Fluidkanals eine Oberfläche
mit einem hydrophoben Oberflächenmaterial aufweist und
die zweite Erhebung zumindest an einer Seite eine Oberfläche
mit einem hydrophilen Oberflächenmaterial aufweist. Eine
solche Ausgestaltung des Kondensators ermöglicht eine schnelle und
effiziente Überführung von großen Mengen
von in einem Gasstrom gebundenem Wasserdampf in die flüssige
Phase, wobei durch die Parallelschaltung der beiden Fluidkanäle
lediglich ein minimaler Druckverlust zu beklagen ist.
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Gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung als Verfahren können
im Schritt des Umformens des Fluidkanals eine Mehrzahl von Erhebungen
in der Wand des Fluidkanals ausgebildet werden. Dies bietet den
Vorteil, dass die Erhebungen effizient und schnell in die Wand des
Fluidkanals mit einem geeigneten Werkzeug eingebracht werden können,
um eine möglichst große Zahl von den vorstehend
beschriebenen Fluidkanälen in möglichst kurzer
Zeit herstellen zu können. Außerdem sind viele
Erhebungen zur optimalen Kondensationseigenschaft des Fluidkanals
günstig, damit dem Fluid möglichst viel Wasserdampf
in kurzer Zeit entzogen werden kann.
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Auch
können im Schritt des Umformens des Fluidkanals die Erhebungen
radial in der Wand des Fluidkanals angeordnet werden. Dieses radiale
Anordnen kann sehr schnell durch einen einzigen Stanz- oder Prägeschritt
mit einem Werkzeug erfolgen, das den kompletten Fluidkanal umgreift
oder um diesen herumgeführt wird.
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Auch
kann der Schritt des Umformens unter Zuhilfenahme eines Innenhochdruckverfahrens durchgeführt
werden. Dieses Verfahren ermöglicht ebenfalls ein schnelles
Einbringen von Erhebungen in die Wand des Fluidkanals.
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Um
eine schnelle Beschichtung der Wand des Fluidkanals durchzuführen,
kann der Schritt des Beschichtens der Innenseite in einem Durchströmungs-
oder Tauchbadprozess erfolgen. Dies bietet den Vorteil, dass die
Beschichtung nach dem Einbringen der Erhebungen erfolgt und somit
alle Bereiche der Oberfläche der Wand sowie der Seitenflanken der
Erhebungen mit dem hydrophoben Oberflächenmaterial benetzt
werden. Es wird auf diese Weise verhindert, dass an der Wand des
Fluidkanals oder den Erhebungen noch Stellen verbleiben, die noch ein
hydrophiles Oberflächenmaterial aufweisen, so dass ein
Flüssigkeitstropfen schnell und rückstandsfrei
von den Seitenflanken der Erhebungen oder Wänden des Fluidkanals
ablaufen können.
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Sehr
schnell kann der Schritt des Abtragens des hydrophoben Oberflächenmaterials
unter Zuhilfenahme eines Werkzeugs erfolgen, welches von den Enden
des Fluidkanals in diesen eingeführt wird. Auf diese Weise
werden analog dem Herstellungsverfahren „Räumen” insbesondere
die Spitzen (bzw. oberen Flächen) der Erhebungen abgetragen
und das darunterliegende Material (welches hydrophil ist) freigelegt.
Somit kann einerseits die Beschichtung einer großen Zahl
von Erhebungen auf einfache und vor allem schnelle Art abgetragen
werden und andererseits beim Abtragen der Beschichtung verhindert werden,
dass das hydrophobe Oberflächenmaterial der weiteren Bereiche
der Wand des Fluidkanals und der Flanken der Erhebungen beschädigt
wird.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen
beispielhaft näher erläutert. Es zeigt:
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1 eine
Schnittdarstellung eines Fluidkanals gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung;
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3 eine
Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung;
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4 ein
Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung als Verfahren; und
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5 ein
Ablaufdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung als Verfahren.
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Gleiche
oder ähnliche Elemente werden in den nachfolgenden Figuren
der Zeichnungen mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen
versehen, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente
verzichtet wird. Ferner enthalten die Figuren der Zeichnungen, deren
Beschreibung sowie die Ansprüche zahlreiche Merkmale in
Kombination. Einem Fachmann ist dabei klar, dass diese Merkmale
auch einzeln betrachtet werden können oder sie zu weiteren,
hier nicht explizit beschriebenen Kombinationen zusammengefasst
werden können.
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Ausführungsformen
der Erfindung
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Die
Erfindung beschreibt einen neuartigen, bionisch inspirierten Kondensator,
der ins-besondere für ein Brennstoffzellensystem eingesetzt
werden kann.
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Die
hier beschriebene Erfindung hat das Ziel, den Druckverlust auf der
Seite zu senken, an der das Kondensat abgeschieden werden soll.
Außerdem soll der Tropfenablauf von der Oberfläche
verbessert werden, um ein Fluten der Kanäle zu vermeiden.
Bezogen auf die vorhandene innere Oberfläche von Fluidkanälen
soll eine möglichst hohe Kondensationsrate erreicht werden
(Wassermenge pro Wandfläche).
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Um
dieses Ziel zu erreichen, wird ein Kondensator vorgeschlagenen,
wie er gemäß einem Ausführungsbeispiel
in 1 dargestellt ist. Die 1 zeigt
dabei speziell eine Schnittdarstellung eines Fluidkanals 100 des
Kondensators, durch den ein Gasstrom, der beispielsweise Wasserdampf
enthält, in der Durchströmungsrichtung 110 strömen kann.
Der Fluidkanal 100 kann als eine Rinne oder als ein röhrenförmiger
Kanal ausgebildet sein. An dem Rand des Fluidkanals 100 weist
der Kondensator Wände 120 auf, die als Wärmeübertragungsflächen
dienen und zumindest in Richtung des Fluidkanalinnenraums eine Ebene/Fläche
mit hydrophobem Oberflächenmaterial umfassen. Weiterhin
erstrecken sich aus zumindest einer Wand 120 Erhebungen/Noppen 130 in
den Fluidkanalinnenraum, wobei diese Noppen 130 mit einer
hydrophilen Spitze bzw. mit einer Stelle 140 mit hydrophilem
Oberflächenmaterial versehen sind. Die Stelle 140 der
Erhebung 130, die ein hydrophiles Oberflächenmaterial
aufweist, ist insbesondere an derjenigen Seite der Erhebung 130 angeordnet,
die den größten Abstand zur Wand 120 hat,
damit möglichst weit im Inneren des Fluidkanals 100 ein
Kondensationskeim zur Anlagerung von Wassertröpfchen bereitgestellt
wird und hierdurch eine möglichst große Menge
von Wasserdampf aus dem Gasstrom abgefangen/kondensiert werden kann.
Die Erhebungen 130 können dabei eine geordnete
geometrische Form wie beispielsweise eine Würfel-, Pyramiden-,
Kegel- oder Quaderformen aufweisen, was die Herstellung dieser Erhebungen 130 durch
die Verwendung eines geeigneten Werkzeugs von außerhalb
des Fluidkanals 100 erleichtert. Auf der Außenseite
des Fluidkanals 100 können Kühlkörper,
wie die in 1 dargestellten Kühlrippen 150,
vorgesehen sein, um die Wände 120 des Fluidkanals 110 möglichst
konstant unter dem Taupunkt des Wasserdampfes in dem Gasstrom zu halten
und um auf diese Weise die Kondensation des Wasserdampfes an der
hydrophilen Stelle des Erhebung 130 zu erleichtern.
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Als
hydrophobe Oberflächenmaterialien können Wachs,
Teflon oder ähnliche Materialien verwendet werden, wobei
als hydrophile Oberflächenmaterialien die Herstellungsmaterialien
der Wände/Erhebungen oder des Fluidkanals selbst verwendbar
sind.
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Die
Funktionsweise eines erfindungsgemäßen Kondensators
mit dem in 1 dargestellten Fluidkanal erfolgt
analog der Trinkwasser-Kondensierungs-Methode des Nebeltrinkerkäfers
(Onymacris unguicularis), wie sie beispielsweise in der wissenschaftlichen
Veröffentlichung „Water capture by a desert
beetle" von A. R. Parker et. al., Nature, Vol. 414, 1.
November 2001, S. 33–34 beschrieben ist. Beim
Betrieb des Fluidkanals haften somit feinste Wassertröpfchen
an diesen beschichtungsfreien (bzw. hydrophil beschichteten) und
daher hydrophilen Spitzen/Flächen 140 der Erhebungen 130 auf
der Innenseite des Fluidkanals 100 an. Diese beschichtungsfreien
Flächen 140 sowie auch Kanten der Erhebungen 130 (wenn
sich diese durch scharf abgrenzbare Formen auszeichnen), dienen
daher als Kondensationskeime für die Anlagerung von Wasserdampf
an diesen Stellen im Fluidkanal 100. An diesen Kondensationskeimen
bzw. den bereits daran befindlichen kleinen Wassertropfen lagern
sich durch Wechselwirkung mit dem Gasstrom ständig weitere Tröpfchen
an, so dass sich ein wachsender Wassertropfen auf den Spitzen (bzw.
oberen Flächen) der Erhebungen 130 bildet. Mit
zunehmendem Größenwachstum erreicht der Tropfen
die (vorzugsweise ebenfalls beschichteten) Flanken 160 der
Erhebungen 130. Diese sind (wie auch die Wand 120)
hydrophob bzw. mit einem hydrophoben Oberflächenmaterial
bedeckt und können folglich nicht benetzt werden. Mit zunehmender
Tropfengröße verändert sich also das
Verhältnis von Haftkräften (abhängig
von der benetzten Oberfläche) und Abtriebskräften,
insbesondere wenn der Fluidkanal gegen die Horizontale geneigt ist
(abhängig von der Schwerkraft und damit von Volumen bzw.
Masse des Tropfens).
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Ist
ein gewisser Grenzwert für dieses Verhältnis überschritten,
so rollt der Tropfen ab und kann entlang der Noppenzwischenräume 170 („Täler”)
in Richtung eines Wasserauslasses 180 des Kondensators
laufen. Dabei wird das Ablaufen durch die hydrophobe Beschichtung
der Wand 120 bzw. der Seitenflanken 160 erleichtert.
Besonders günstig ist es auch, wenn der Wassertropfen in
die gleiche Richtung rinnt, in die sich auch der Gasstrom bewegt,
da hierdurch sehr geringe Verwirbelungen und/oder ein Abbremsen
des Gasstromes durch den abfließenden Wassertropfen verursacht
wird, so dass es zu geringen Druckverlusten im Fluidkanal 100 kommt.
Der Vorteil des vorstehend beschriebenen Ansatzes besteht darin,
dass ein Rohr/Fluidkanal relativ großen Durchmessers verwendet
werden kann, das einen geringen Druckverlust aufweist und dass durch
die in den Kern des Gasstroms hineinragenden Noppen/Erhebungen 130 günstige
Kondensatoreigenschaften bei geringer Gefahr der Zusetzung des Rohres
durch Flutung bewirken.
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In
einer besonders günstigen Ausführung der Erfindung
besteht der erfindungsgemäße Kondensator aus einem
oder mehreren parallelgeschalteten Rohren/Fluidkanälen 100,
wie dies beispielweise in den 2 und 3 dargestellt
ist. Die einzelnen Fluidkanäle 100 sind beispielsweise über
Kühlrippen 150 miteinander verbunden, wobei diese Kühlrippen 150 zugleich
als mechanische Stütze der einzelnen Fluidkanäle 100 dienen
können. Jeder dieser Fluidkanäle 100 umfasst
zumindest eine Wand 120 mit hydrophober Oberfläche,
auf der zumindest eine Erhebung 130 mit zumindest einer
hydrophilen Stelle angeordnet ist, wie es bereits vorstehend näher
beschrieben wurde.
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Um
die genannten speziellen Fluidkanäle 100 herzustellen,
kann ein Verfahren 400 verwendet werden, wie es in 4 als
Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung dargestellt ist. Zunächst wird in einem ersten
Schritt 410 ein Fluidkanal bereitgestellt. Dieser kann
in einem weiteren Schritt 420 des Umformens (beispielsweise über
ein Innenhochdruckverfahren) auf der Innenseite (insbesondere radial)
mit den vorstehend genannten Noppen/Erhebungen 130 versehen
werden. Die Noppen 130 können dabei in mehreren
parallelen Reihen, versetzt oder quasi-zufällig angeordnet
sein. Nach dem Umformen des Rohres/Fluidkanals 100 im zweiten
Schritt 420 wird es in einem dritten Schritt 430 innen
vollständig mit einer hydrophoben Beschichtung ausgestattet;
günstigerweise in einem Durchströmungs- oder in
einem Tauchbadprozess. Anschließend wird in einem vierten
Schritt 440 die hydrophobe Beschichtung an den Spitzen
der Erhebungen abgetragen. Das kann mit einem langen, in den Rohrkern/Fluidkanal
eingeführten Werkzeug geschehen (analog dem Herstellungsverfahren „Räumen”).
Auf diese Weise wird ein Fluidkanal 100 erhalten, der an
seinen Wänden 120 und Flanken 160 der
Erhebungen 130 ein hydrophobes Oberflächenmaterial
aufweist und auf der oberen Spitze/Fläche 140 der
Erhebung 130 (d. h. dem Bereich der Erhebung 130,
die am weitesten von der Wand 120 des Fluidkanals 100 entfernt
ist) ein hydrophiles Oberflächenmaterial aufweist.
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Um
einen optimalen Abfluss des kondensierten Wassers aus dem Fluidkanal
zu erreichen, kann in einem weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung auch ein Vorbereiten des Betriebs des Kondensators
erfolgen. Ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels
eines derartigen Verfahrens 500 ist in 5 dargestellt.
In einem ersten Schritt 510 erfolgt ein Bereitstellen des
Kondensators, der einen Fluidkanal aufweist, wobei der Fluidkanal
zumindest eine Wand aufweist, die zumindest eine Erhebung in Richtung
der Innenseite des Fluidkanals umfasst, wobei die zumindest eine
Wand an der Innenseite des Fluidkanals eine Oberfläche
mit einem hydrophoben Oberflächenmaterial aufweist und
die Erhebung zumindest an einer Seite eine Oberfläche mit
einem hydrophilen Oberflächenmaterial aufweist. In einem
zweiten Schritt 520 erfolg ein Ausrichten des Kondensators
derart, dass der Fluidkanal in eine Durchströmungsrichtung
weist, die gegenüber der Horizontalen geneigt ist. Auf
diese Weise kann ein schnelle Abfließen des kondensierten
Wasserdampfes in Form des Wassertropfens sichergestellt werden.
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- 100
- Fluidkanal,
Rohr
- 110
- Durchflussrichtung
eines Gasstromes durch den Fluidkanal 100
- 120
- Wand
des Fluidkanals 100
- 130
- Erhebungen,
Noppen
- 140
- obere
Flächen der Erhebungen bzw. der Noppen 130
- 150
- Kühlkörper,
Kühlrippen
- 160
- Seitenflanken
der Erhebungen 130
- 170
- Erhebungszwischenräume
bzw. Noppenzwischenräume
- 180
- Wasserauslass
- 400
- Verfahren
zur Herstellung eines Kondensators
- 410
- Schritt
des Bereitstellens eines Fluidkanals
- 420
- Schritt
des Umformens des Fluidkanals
- 430
- Schritt
des Beschichtens der Innenseite des Fluidkanals
- 440
- Schritt
des Abtragens des hydrophoben Oberflächenmaterials
- 500
- Verfahren
zum Vorbereiten des Betriebs eines Kondensators
- 510
- Schritt
des Bereitstellens des Kondensators
- 520
- Schritt
des Ausrichtens des Kondensators
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - „Water
capture by a desert beetle” von A. R. Parker et. al., Nature,
Vol. 414, 1. November 2001, S. 33–34 [0035]