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Trocknungsvorrichtung für Kühlanlagen. Die vorliegende Erfindung bezieht
sich allgemein auf Vorrichtungen zum Trocknen oder Wasserentzug für Kühl- und Klimaanlagen
und insbesondere auf Trocknungsvorrichtungen, die speziell zum Entzug von-Wasser
und Säuren aus gühlf.iden verwendet-werden.. Ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung
besteht darin, eine Trocknungsvorrichtung verbesserter Leistungsfähigkeit zu schaffen,
und dementsprechend sieht die Erfindung eine Trocknungsvorrichtung vor, wie diese
in ihrer allgemeinsten Form in .Anspruch 1 der beigefügten Ansprüche gekennzeichnet
ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand in der Zeichnung dargestellter
Ausführungsbeispiele näher beschrieben. in der Zeichnung zeigen Fig. 1 in einer
Stirnansicht eine Ausführungsform der Trocknungsvorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 2 teilweise im Schnitt gemäß der Linie 2-2 in Fig. 1 und teilweise in Ansicht
die Ausführungsform ' nach Fig. 1; Fig. 3 eine Stirnansicht auf das dem in Fig.
1 gezeigten Ende gegenüberliegende Ende der TrocknungsvorrichtUn.g ; Fig. 4 eine
Bodenansicht auf die Trocknungsvorrichtung nach Fig. 1; Fig. 5 eine Aufsicht auf
eine gegenüber der Trocknungsvorrichtung nach den Fig. 1 bis 4
Ausführungsform; i Fig. 6 einen Querschnitt gemäß der Linie 6-6 in Fig. 5; Fig.
7 eine Stirnansicht auf eine Trocknungsvorrichtung, in Fig. 6 von rechts gesehen;
| Fig. 8 eine Ansicht ähnlich Fig. 5, in der jedoch eine |
| weitere Ausführungsform der Trocknungsvorrichtung |
| gezeigt ist; |
| Fig. 9 einen Querschnitt gemäß der Linie 9-9 in Fig. 8; |
| Fig.10 eine Stirnansicht auf die Trocknungsvorrichtung, |
| in Fig. 9 von rechts gesehen; |
| Fig.11 eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform der |
| Trocknungsvorrichtung; |
| Fig.12 einen Querschnitt gemäß der Linie 12-12 in Fig. 11;' |
| Fig.13 einen Querschnitt gemäß der Linie 13-13 in |
| Fig. 11 und |
| Fig.14 einen Querschnitt gemäß der Linie 14-14 in Fig.11. |
Die in
den Fig.
1 tiis
4 gezeigte Trocknungsvorrichtung
umfaßt einen zylinderförmigen
Teil 1 mit einer
einstöckig aasgeform-
ten
Stirnwand 2 und einem
offenen anderen Ende,
welches durch eine
Kappe
3 verschlossen ist, die teleskopartig in
den zylinderförmigen
Teil 1 eingepaßt und
mit diesem bei 4 durch schweißen
oder Hartlöten
verbunden ist.
Der zylinderförmige
Teil 1 ist nahe seiner
Stirnwand 2 mit einer Öffnung 5 zur Durchführung- eines Rohres 6 versehen,
wel-
ches in. den zylinderförmigen Teil 1 bis zu einem nahe dessen unteren
Bereich liegenden Punkt ragt und dessen Ende 6a auf Gehrung geschnitten ist. Das
Rohr 6 ist zu einem horizontal verlaufenden Abschnitt 7, einem abwärts gerichteten
Abschnitt 8 und einem Endabschnift 9 gebogen, welcher parallel zur Achse. des zylinderförmigen
Teiles 1 verläuft. Das auf Gehrung geschnittene Ende des Rohres 6 ist mit einem
becherförmigen Gitter 10 versehen, welches an dem Rohr 6 durch ein Flanschelement@oder
einen Adapter 11 befestigt ist. Bei dem Gitter handelt es sich vorzugsweise um eine
MONEL-Metallgitter mit der Maschenweite 100. Der Endabschnitt 9 des Rohres 6 ist
durch einen Gummistopfen 12 verschlossene Nach Entfernung dieses Stopfens kann der
Endabschnitt 9 des.Rohres@6 an eine Auslaßleitung (nicht
ge-
zeigt) mittels
einer Mutter 13 angeschlossen
werden. -
Das Rohr 6 ist an seiner Einführungsstelle 14 mit den zylinderförmigen
Teil 1 verschweißt.
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Der zylinderförmige Teil 1 ist an seinem Boden an einer mittleren
Stelle zwischen seinen Stirnwänden mit einer Öffnung 't5 versehen, durch welche
ein gekrümmtes Rohrstück 16 in den
Bodenbereich des zylinderförmigen
Teiles 1 ragt, wobei das Rohrstück bei 17 an das zylinderförmige Teil angeschweißt
ist. Das Rohrstück 16 besitzt einen geraden Abschnitt 18, welcher im wesentlichen
parallel zur Achse des zylinderförmigen Teiles 1 verläuft und ein.Befestigungselement
19 trägt, das mit einem Schraubengewinde 20 versehen ist. Der Abschnitt 18 des Rohrstückes
16 ist durch einen Gummistopfen 21, ähnlich dem Stopfen 12, verschlossen. Der Gummistopfen
21 wird durch eine Gummikappe 22, die an dem Gewinde 20 befestigt ist, an seiner
Stelle gehalten. Nach Entfernung des Stopfens 21 und der Kappe 22 kann das Rohrstück
16 an eine Einlaßleitung (nicht gezeigt) mittels des Befestigungselementes 19 angeschlossen
werden. Innerhalb des zylinderförmigen Teiles 1 ist zwischen dem Gitter 10 und dem
Einlaßende des Rohrstückes 16 ein geschlossener .Trocknungsmittelsack oder -strumpf
23: angeordnet, der etwa 65 cm3 Trocknungsmittel, z.B. Silikagel, enthält.
Der Sack oder Strumpf 23 ist vorzugsweise aus 100 % weißer, ungebrauchter Wolle
hergestellt, die-frei von jeglicher Farbe ist. Die
genauen Eigenschaften.
des für den Sack oder Strumpf verwendeten Materiales müssen derart sein, daß das
Material 27 bis .37 g/m2 wiegt, daß das Material in Längsrichtung eine Zugfestigkeit
von etwa 25 kp/cm2 und in einer querrichtung von etwa 17,5 kp/cm2 besitzt, daß der
Sack eine Mindest-Mullens-
Aufplatzfestigkeit von 54 kg besitzt,
daß seine Durchlässigkeit bei 1,25 cm '
(Druckdifferenz von 1,25 am Wassersäule) 2,9 bis 3,5 1/min. cm2.beträgt und daB
der maximale Feuchtigkeitsinhalt in trockenem Zustand ein Gewichtsprozent beträgt.
Ein für diese Zwecke bewährtes Material ist WESTERN FEIT Nr. 3501. Das Material
muß ferner für die Verwendung von Freon 12 (Frigen) geeignet sein.
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Der Sack oder Strumpf 23 ist zu allen Zeiten innerhalb des zylincbrförmigen
Teiles 1 aufgehangen und steht außer Berührung mit dessen Innenwandung, wie in Fig.
1 und 2 gezeigt ist. Zu diesem Zweck ist der Sack innerhalb einer Schraubenfeder
24 abgestützt, von der bestimmte Windungen, im vorliegenden Fall die Windungen 25
und 26, einen größeren Durchmesser als die anderen windungen'und dabei einen solchen
Außendurchmesser besitzen, daß dieser im wesentlichen dem Innendurchmesser des zylinderförmigen
Teiles 1 gleich ist, wodurch der Sack außer Berührung mit der Innenwandung gehalten
wird. Im Betrieb tritt
Kühlmittel, z.B. Frigen, durch den Einlaß 16 in das zylinderförmige Teil 1 und fließt
aus diesem durch das Gitter 10 und das Auslaßrohr C> heraus.
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i Während seines Durchganges durch den zylinderförmigen Teil 1 wird
das Kühlmittel nicht gezwungen, durch den Sack und das Trocknungsmittel zu strömen,
sondern es strömt hauptsächlich
um diese herum. Auf diese Weise
wird Feuchtigkeit aus dem Kühlmittel entzogen Wie auch alle geringeren Säurenmengen,
die sich durch solche Feuchtigkeit in Klimaanlagen bilden. Durch Vermeidung
einer starken Fluidumatrömung durch den Sack und das Trocknungsmittel
werden die Teilchen des Trocknungsmittels nicht stark beansprucht und dadurch
nicht zu kleineren Teilchen zerbrochen oder zu Feinteilchen, durch die
die Gitter und das Expansionsventil in einer Kühlanlage oder Klimaanlage
sonst verstopft werden könnten. Gleichzeitig
arbeitet der Wollfilzsack selbst
als-ein Filter, welches es nicht zuläßt, daß Feinteilchen aus dem Sack heraus in
die Anlage hineingelangen. Das Gitter 10 hat die Aufgabe, sämtliche
Festkörper, die sonst
aus der Trockäungsvorrichtung heraus in die Kühlanyge
gelangen würden, auszufiltern. Bei der abgewandelten Ausführungsform gemäß
den Fig. 5, 6
und 7 umfaßt die Trocknungsvorrichtung einen zylinderförmigen
Teil 27 mit einer einstöckig angeformten, geschlossenen Stirnwand
28 und einem offenen anderen Ende, das durch eine
Kappe 29 verschlossen ist, die teleskopartig in den zylinderförmigen Teil
27 eingepaßt und mit diesem durch Schweißen oder Hartverlöten bei 30 verbunden ist.
Der
zylinderförmige Teil 27 ist nahe der Stirnwand 28.sit einer Öffnung
(nicht gezeigt) für die Durchführung eines Ein-' laßrohres
31 versehen, welches sich durch den zylinderförmigen Teil 27, parallel
zu dessen Achse, bis nahe an die H*ppe 29 erstreckt. Wie zu ersehen ist,
ist das Einlaßrohr 31 an
der Seite und im unteren Bereich des
zylinderförmigen Teiles
27 angeordnet. Das Rohr 31 ist bei 32
an die Stirnwand 28 angeschweißt. Der zylinderförmige Teil 27 ist
ferner neben der Endwand 28
mit einer Öffnung 33 zur Durchführung
eines Auslaßrohres 34
versehen, welches sich in den zylinderförmigen
Teil 27 bis
zu einer Stelle neben dem oberen Bereich des zylinderförmigen
Teiles erstreckt und ein auf Gehrung geschnittenes Ende 34a
besitzt.
Dieses auf Gehrung geschnittene Rohr trägt ein becherfÖrmiges, aufgestülptes
Gitter 35 ähnlich dem Gitter 10,
welches in gleicher Weise an
des Rohr 34 befestigt ist wie das Gitter 10 am Rohr
6. Das Rohr 34 ist an den zylinderförmigen Teil 27 an seiner
Einführstelle angeschweißt, wie bei
Positionsziffer 36 gezeigt ist.
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Innearhalb des zylinderförmigen Teiles 27 befindet
sich zwi-
schen Gitter 35 und Kappe 29 ein
verschlossener Trocknungsmittelsack oder Strumpf 37, welcher etwa
65 cm3 Trockenmittel, z.B. Silikagel enthält. Der sack oder Strumpf
37 ist in allen
Eigenschaften ähnlich dem Sack 23, so
daß er nicht mehr im
einzelnen beschrieben werden muß.
Der
Sack oder Strumpf 37 ist während der gesamten Zeit innerhalb des zylinderförmigen
Teiles 27 derart abgestützt, daß er -mit der Wandung des zylinderförmigen Teiles
nicht in Berührung steht, wie in Fig. 6 gezeigt ist. Zu diesem Zweck ist der Sack
innerhalb einer Schraubenfeder 38 abgestützt, deren Endwindungen 39 und 40 einen
größeren Durchmesser als die mittleren Windungen besitzen und einen Außendurchmesser
aufweisen, der im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des zylinderförmigen
Teiles 27 ist, wodurch der Sack außer Berührung mit der erwähnten Innenwandung gehalten
wird.
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Beim Betrieb der Trocknungsvorrichtung nach den Fig. 5, 6 und 7 tritt
das Kühlmittel durch das Rohr 31 in .das zylinderfÖrmige Teil 27 ein und fließt
durch das Rohr 35 und das Rohr 34 aus diesem wieder heraus.
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Die Arbeitsweise der Trocknungsvorrichtung ist gleich wie beim ersten
Ausführungsbeispiel. Bei der in den Fig. 8, 9 und 10 gezeigten Ausführungsform umfaßt
die Trocknungsvorrichtung einen zylinderförmigen.Teil 41 mit einer einstückig aasgeformten
Stirnwand 42 und einem offenen anderen Ende, das durch eine Kappe 43.verschloseen
ist, die
Auslaßkanal 44 besitzt. Die Kappe ist an dem zylinderförmigen Teil 41 befestigt,
z.H. durch Schweißen . bei Positionsziffer 45.
Die Endwand 42 des
zylinderförmigen Teiles 41 ist mit einer azialen Verlängerung 46 versehen,
welche einen Einlaßkanal 47 besitzt. An der Kappe 43 ist in axialer Ausrichtung
mit dem AuslaBkanal 44 ein Rohr 48 befestigt, welches einen aufwärts gerichteten
Endabschnitt 49 besitzt,
ein auf Gehrung geschnittenes Ende 50 aufweist, das etwa in der Längsmitte des zylinderförmigen
Teiles 41 liegt. Das auf Gehrung geschnittene Ende des Rohres 48 ist mit
einem becherförmigen Gitter 51 ähnlich dem Gitter 10 versehen, welches auf
dem Rohr 48 in. der gleichen Weise abgestützt ist wie das Gitter 10 auf dem Rohr
6. Innerhalb des zylinderförmigen Teiles 41 befindet sich zwischen dem EinlaBkanal
47 und dem Gitter 51 ein verschlossener Trocknungsmittelsack oder -strumpf 52, der
etwa 98 cm3 Trocknungsmittel, z.B. Silikagel, enthält. Der Sack oder Strumpf entspricht
in allen Eigenschaften dem Sack 23, so daß er nicht mehr beschrieben werden muB.
Der Sack oder Strumpf 52 ist während der gesamten Zeit innerhalb des zylinderförmigen
Teiles 41 derart abgestützt, daBjer die Innenwandung des Zylinders nicht berühr,
Wie aus Fig."@--zu ersehen ist. Zu diesem Zweck ist der "Sack innerhalb einer Schraubenfeder
53 ab#estützt, deren Endwindungen 54 und 55 einen wesentlich größeren Durchmesser
als die mittleren Win='
dungen besitzen und einen Außendurchnesser
aufweisen, der im
wesentlichen gleich den Innendurchmesser
des zylinderförmigen Teiles 41 ist, wodurch der Sack außer
Berührung mit der erwähnten Innenwandung gehalten wird.
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I= Betrieb der Trochnungsvorriehtung nach Fig.
8, 9 und 10
tritt das Kühlfluidum durch den Kanal 4?
in den zylinderförsigen Teil 41 ein und fließt aus diesem durch
das Gitter 51,
das Rohr 48 und den Kanal 44 heraus.
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Die Arbeitsweise der Trocknungsvorriahtung
ist identisch der
vorbeschriebenen Arbeitsweise.
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In. den Fig. 11, 12, 13 und 14 ist eine Ausführungsform
gezeigt,
bei der der Wollfilzsack als Durchflußfilter
verwendet ist.
Bei dieser Ausführungsford usfaßt die Trocknungsvorrichtung
einen zylinderförmigen Teil 56 mit einer einstückig angeformten Stirnwand
57 und einem offenen anderen Ende, das durch
eine
Kappe 58 verschlossen ist, welche eine axiale Verlängerung
59 besitzt, die den Auslaß für das Kühlfluidum bildet. .
Diese Kappe ist an dem zylinderförmigen Teil 56 durch Schweißen
bei
60 befestigt. An der Kappe 58 ist in axialer Ausrichtung mit
der Verlängerung 59 ein Rohr 61 angeschlossen, welches in
den sylinderförnigen Teil hineinragt und an seinem
inneren
Ende 62 offen ist.
In der Stirnwand 57 des
zylinderförmigen Teiles 56 ist in axialer Ausrichtung mit der Verlängerung 59 ein
Einlaßrohr 63 befestigt. Das innere Endeis des Rohres 61 trägt ein becherförmiges
Gitter 64 ähnlich dem Gitter 10.-welches auf dem Rohr 61 in der Bleichen Weise abgestützt
ist wie das Gitter 10 auf dem Rohr 6. Innerhalb des zylinderförmigen Teiles 56 befindet
sich ein Trocknungsmittelsack 65, welcher aus Material wie der Sack 23 hergestellt
ist. Dieser Sack ist an seinem unteren oder roch'-ten Ende, wie bei 66 gezeigt,.
verschlossen, und der untere Teil des Sackes, Welcher sich von dem geschlossenen
Ende 66 bis zu einem Bereich 67 erstreckt,
mit einem Trocknungsmittel 68, z.B. Silikagel, gefüllt, wonach der Sack im
Bereich
6'7 zugenäht ist, um den mit Trocknungsmittel gefüllten
Ab-
schnitt des Sackes zu verschließen. Der links des Bereiches 67 liegende
Teil des Sackes, welcher mit der Positionsziffer 69 versehen ist, ist -leier gelassen
und nimmt.das Gitter 64 und einen Endabschnitt des Rohres 61 auf, wonach das obere
Ende des Sackes verschlossen wird, indem diesen links vom Wulst 70 des Rohres 61
an dieses angebunden wird. Das Gitter 64 Ist somit im oberen Teil 69 des Sackes
eingeschlossen, welcher kein Trocknungsmittel enthält.
Der Sack
65 wird ständig innerhalb des zylinderförmigen Teiles ,56 außer Berührung mit dessen
Innenwandung aufgehangen, wie aus Fig. 11 zu ersehen ist. Zu diesem Zweck ist der
Sack innerhalb einer Schraubenfeder 71 abgestützt, deren Endwindungen 72, 73, 74
und 75 einen wesentlich größeren Durchmesser als ,die mittleren Windungen besitzen
und einen Außendurchmesser aufweisen, welcher im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser
des ringförmigen Teiles 56 ist, wodurch der Sack außer Berührung mit der erwähnten
Innenwandung gehalten wird. Beim-Betrieb der Trocknungsvorrichtung nach den Fig.
1i, 12, 13 und 14 tritt das Kühlfluidum. durch die Einlaßleitung 63 in den zylinderförmigen
Teil 56, umfließt den Abschnitt des Sakkes 65 zwischen den Flächen 66 und
67 und strömt dann durch den Teil 69 des Sackes und durch das Gitter 64 in
das Ende 62 des Rohres 61. und durch dieses Rotar 61 nach außen. 'Während des Durchgangs
des gühl.fluidums durch den rechten Abschnit-6 des zylinderförmigen Teiles 56 wird
dieses nicht gezwungen, durch den mit Trocknungsmittel gefüllten Abschnitt des Sackes
zu strömen, so daß der bei den anderen.
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formen der Erfindung erzielte Vorteil auch bei der vörliegen-. den
Ausführungsform erhalten wird. Das. Kühlfluidum .wird ferner durch den oberen-Abschnitt
69 des Sackes hindurchgeführt, so daß dieser Teil des Sackes als.ein zylindrisches
Tuchfilter arbeitet, w"elches jegliche Feststoffe zurückhält.
| Bei der in den Fig. 11, 12, 13 und 14 gezeigten Ausführungs- |
| form kann der Sack an den Flächen 66 und 6'7 auch auf eine |
| andere Weise -als durch Zunähen verschlossen oder abgedichtet |
| werden, z.B. durch SchwiiBen, In diesem Falle wird statt |
| eines Wollfilzsackes ein Sack verwendet, welcher aus-Schich- |
| ten oder Zagen von nicht gewebtem Filtermaterial, z.B. Nylon |
| besteht, wobei ein zylindrisches Kunststoffilter, .z.B. aus |
| Polypropylen, zwischen dem Trocknungsmittel und einem sol- |
| chen nichtgewebten Filtermaterial angeordnet ist. |