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*' Verfahren und Einrichtung zum Entnebeln des Raumes-über Lande -
und Startpisten, Verkehrswegen, Sportplätzen u.dl0".
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Entnebeln des Raumes
über Lande - und Startpisten von Plugplåtzen, über Verkehrswegen, insbesondere Brücken
- und Autobahnen sowie über Sportplätzen u.dgl.. Die Erfindung hat ferner -eine
Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Gegenstand.
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Fur das-Entnebeln-von Lande-- und Startpisten von Flugplätzen, ist
eine chemische oder absorptive Bindung des Wassers im- Nebel vorgeschlagen worden.
Hierbei wird eine flüssige, fein verteilte Chemiekalie Uber -dem Flugplatz versprüht,
die - das Wasser--bindet und-am-Boden niederschlägt.-Ferner ist zum Entnebeln von
Flugplätzen eine mechanische und eine elektrostatische Abscheidung der Wasserteilchen
des Nebel in der Weise bekannt, daß; ejn- Ax-ialventllator die nebelhal-tige Luft
ansaugt und durch einen Tropfenabschei-der -fUhrt bzw. die Wasserteilchen elektrostatisch
aufgeladen und durch die Kraftwirkung eines elektrischen Peldes niedergeschlagen
werden.
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Auch ist das Koagulieren der Nebeltröpfchen durch die Anwendung eines
Schallfeldes versucht worden, wodurch die Nebeltröpfchen vergrößert werden und zu
Boden sinken. Weiterhin ist es bekannt, die Landebahn von Flu'gplät-zen künstlich
zu beregnen, so daß die- Wasserteilchen des Nebels an den grö-ßeren Regentropfen
angelagert werden und somit aus dem Nebel abgeschieden werden.
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Zum Befreien der Lande - und Startpisten von Nebel, hat man auch thermische
Verfahren vorgeschlagen, bei denen zu beiden Seiten der Lande - und Startpiste Wärmequellen
aufgestellt werden. Vliese bestehen im wesentlichen aus Brennern oder Ölfässern,
deren
Inhalt angezUndet wird, wobei die Luft auf eine Temperatur über dem Sttigungspunkt
beim Wassergehalt des Nebels erhitzt wird. Die Verteilung der warmen, nebelfreien
Luft erfolgt bei diesem Verfahren entweder mechanisch durch Ventilatoren oder durch
die natürliche Bewegung der aufgewärmten Luft. Dieses thermische Verfahren hat den
Nachteil, daB durch die dauernde Luftströmung immer von neuem kalte nebelhaltige
Luft in den zu entnebelnden Raum nachströmt und dadurch ein ständiger Kreislauf
von Nebel in den zu entnebelnden Raum und von entnebelter Luft aus diesem Raum erfolgt.
Hierdurch ist ein großer Energieaufwand bei dem thermischen Entnebelungsverfahren
bedingt. Aber auch den übrigen bekannten Verfahren zum Rntnebeln haftet als Nachteil
ein großer Investitions-bzw. Betriebskostenaufwand an.
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Der Erfindung liegt die Aupgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine
Einrichtung zu schaffen, mit welchen das Entnebeln des Raumes über tande-und Startpisten,
Verkehrswegen, Sportplätzen u.dgl. sowohl mit einem relativ geringeren Investitionsaufwand
als auch mit relativ niedrigen Betriebskosten möglich ist und ferner eine gute Anpassungsfähigkeit
an die verschiedenen meteorologischen Bedingungen gegeben ist, so z.B. eine Anpassung
an windstille bzw. an böige oder windige Wetterverhältnisse.
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Zur Erreichung dieses Zieles sieht die Brfindung ein Verfahren der
eingangs genannten Art vor, bei dem der zu entnebelnde Raum über der Piste, dem
Weg oder dem Platz gegen seitliches Zuströmen von Nebel aus dem an den zu entnebelnden
Raum angrenzenden Bereich abgeschirmt wird, und in den zu entnebelnden Raum eine
Infrarotstrahlung gerichtet wird.
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Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, daß Infrarotstrahlen in
einer nebelfreien Luftzone nur schwach absorbiert werden, wohingegen die Infrarotstrahlen
an der Phasengrenzflsche zwischen einer solchen Zone nebelfreier Luft und einer
Nebelzone (und in der letztgenannten) stark absorbiert werden, wobei die Wasser
teilchen des Knebels an der Phasengrenzfläche erhitzt
werden und
verdampfen. Für die Aufgabe des Entnebelns eines Raumes werden somit die Nebeltröpfchen
d-er jeweiligen Phasengrenzfläche erwärmt und verdampft, wobei sich die tage der
Phasengrenzfläche fortlaufend von der Strahlenqüelle entfernt, bis die Strahlungsintensität
an einer entfernten Grenzfläche so gering ist, daß keine Verdampfung der Wassertröpfchen
des Nebels mehr erfolgt. Der Raum zwischen der Strahlungsquelle und dieser entfernten
Grenzfläche istsnebelfrei.
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Sind die Tröpfchen des Nebels des zu entnebelnden Raumes verdampft,
so durchsetzt der Infrarotstrahl ohne nennenswerte Absorbtion die nebelfreie Luftschicht,
wodurch ein weiteres Aufheizen dieser Luftschicht in dem entnebelten Raum vermieden
wird. Hierdurch wird auch eine Luftbewegung verhindert, die ein Nachströmen von
nebelhaltiger Luft in den entnebelten Raum verursachen könnte.
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Eine Erhöhung dieser lrkung wird dadurch erreicht, daß das Nachströmen
kalter nebelhaltiger Luft von der Seite in den zu entnebelnden Raum verhindert wird,
wodurch der Energiebedarf klein gehalten werden kann.
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Die Einrichtung zur iurchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
sieht vor, daß neben der Piste, dem Weg oder dem Platz ein eine Luftströmung verhindernder
oder unterbindernder Zaun oder eine afand (z,B. aus Segeltuch) angeordnet ist, und
der die Infrarotstrahlung erzeugende Strahler innerhalb dieses Zaunes oder der Wand
angeordnet ist.
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Der Zaun oder die Wand kann gewünschtenfalls umlegbar sein, so daß
sie nur für Jahreszeiten bzw. Tage, an denen eine besonders starke Nebelbildung
gegeben ist, aufgestellt wird, ansonsten jedochqz.13. flach auf den Boden liegt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Infrarotstrahler
verstellbar und in oder über der Pisten-, e- oder
Platzebene angeordnet
sein. Je nach den herrschenden Nebelverhältnissen kann somit der Infrarotstrahler
stärker auf die Piste, den Weg oder den Platz gerichtet oder aber in den Raum oberhalb
der Piste, des Weges oder des Platzes gerichtet sein.
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Entsprechend der herrschenden Windrichtung kann daher dem Infrarotstrahler
eine Stellung gegeben werden, durch die die Piste, der Weg oder der Platz trotz
seitlichen Windes von Nebel frei gehalten wird.
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Der Infrarotstrahler kann als transportable Einheit ausgebildet werden,
so daß auch hierdurch den verschiedenen meteorologischen Verhältnissen bzw. den
Platzverhältnissen an dem zu entnebelnden Raum Rechnung getragen werden kann.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Infrarotstrahler
mit einem flüssigen Wärmeträger gespeist werden, so z.B.
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mit einer wärmeabgebenden Salzschmelze od. dgl.. Hierbei kann der
Infrarotstrahler an ein Wärmespeichersystem angeschlossen werden, so daß er nur
im Bedarfsfalle, so z.B. bei Einsetzen des Flugbetriebes auf Flugplätzen mit dem
wärmeabgebenden Medium beaufschlagt wird, während in der Reatzeit, z.B. in der flugfreien
NacXzeit, eine Speicherung der Wärme in dem Wärmespeichersystem erfolgen kann.
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Auf der Zeichnung sind Binzelheìten der Einrichtung zur Durchführung
des Verfahrens dargestellt und zwar zeigt Fig. 1 die Anordnung der Einrichtung an
einer Landepiste, Fig. 2 einen Infrarotstrahler, Fig. 3,4 und 5 die Anordnunfro
mehrerer Strahler und Fig. 6 und 7 zwei Systeme zur Speisung eines Strahlers mit
einem fliissigen ,'irmetr;iger.
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Seitlich der Lande - und Startpiste 1 ;ind in je einem Kanal 2 geringer
Tiefe je drei Infrarotstrahler 3,4,5 eingesetzt. Uie Strahler werden entweder durch
elektrische Energie gespeist oder aber von einem flüssigen Wärmeträger beaufschlagt,
der seine
Wärme in einem Äggregat 6 erhält.
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Die Strahler 3,4,5 sind z.B. entsprechend den gestrichelten Linie
3a, 4a gerichtet, so daß die von den Strahlern beidseitig der Landepiste 1 ausgehenden
Strahlen den über der Landepiste 1 befindlichen Raum durchsetzen. Da die Infrarotstrahlen
die nebelfreie Luft annähernd verlustfrel durchdringen, treffen sie .jeweils an
der Grenzachicht zwischen der nebelfreien Duft-und dem Nebel auf die dort befindlichen
Nebeltröpfchen und erwärmen und verdampfen diese. Es bildet sich auf diese Weise
ein durch die Linien 7,8 etwa begrenzter nebelfreier Raum R oberhalb der Piste 1.
Da die Infrarot strahlen diesen Raum ohne nennenswerte Erwärmung der dortigen Luft
durchdringen, ist die Luft in diesem Raum nicht wesentlich wärmer als der kalte
Nebel in den s-eitlich des Raumes R befindlichen Räumen S, so daß keine wesentliche.
Luftströmung aus diesen seitlichenRäumen in ded Raum R erfolgt.
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Zur weiteren Vermeidung des Zuströmens kalter nebelhaltiger Luft in
den Raum R, insbesondere bei windigem Wetter, befindet sich seitlich neben den Strahlern
3,4,5 je ein Zaun 9 oder eine Wand, durch die ein Eindringen von Nebel in den Raum
R verhindert wird.
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Die Infrarotstrahler können in einfacher Weise aus einer Strahlungsquelle
10 (Fig. 2) im Brennpunkt eines mit einem entsprechenden Belag versehenen Spiegels
11 bestehen, vor dem e.ine entsprechende Abdeckung 12 vorgesehen ist.
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Die Anordnung der Infrarotstrahler nach Fig. 3 entspricht etwa der
Anordnung in Fig. 1. Die strahlen sind jedoch in Richtung der beiden Pfeile K und
L gerichtet, d.h. einmal in den Raum oberhalb-der Landepiste 1 und. zum anderen
in den Raum S seitlich des Raumes R.
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Bei der Aufiihrungsform nach Pig. 4 sind -vier Strahler 13 auf einem
gemeinsamen Tragteil 14 angeordnet, der an einem Pfosten oder Stander 1-5 in Richtung
des Pfeiles M schwenkbar ist, so daß
man die Strahler den gegebenen
meteorologischen Verhältninsen entsprechend ausrichten kann. Gegebenenfalls kann
man die Strahler nach Fig. 4 bei vereister Landebahn auf diese richten und somit
die Landebahn von Schnee und Eis befreien.
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Eine ähnliche Anwendungsmöglichkeit bietet die Ausführungsform nach
Pig. 5, wo die Strahler wiederum in Ausnehmungen 16 des Bodens angeordnet sind,
ihre Strahlen jedoch gegen einen Reflektor 17 werfen, der gemäß dem Doppelpfeil
N um die Achse 18 schwenkbar ist, so daß wiederum eine Richtstrahlung erfolgen kann,
um den gegebenen Verhältnissen Rechnung zu tragen.
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Vorzugsweise werden die Strahler mit einem flüssigen ärmemedium beaufschlagt,
das eine Temperatur über 3000C besitzt. Als Wärmeträger kann hierbei eine Salzschmelze
Anwendung finden.
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Diese wird durch die Pumpe 19 aus dem Behälter 20 zu dem Jfl;rmeaustauscher
21 gefördert, um von dort aus zu den Infrarotstrahlern 22 zu gelangen und von diesen
wiederum zu dem Behalter 21 geleitet zu werden.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 ist wiederum eine Wärmepumpe 19
vorgesehen, die das wärmeabgebende Medium aus dem Behälter 20 zu dem Wärmeaustauscher
21 fördert. Von hier aus elangt das warmeabgebende Medium auf Grund der Stellung
des Ventils 23 entweder über die Leitung 24 unabgekühlt in den Behält er 20 zurück
oder iiber die Leitung 25 zu den Strahlern 22 und über die weitere Leitung 2f, wieder
zu dem Behälter 20.
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Entsprechend der S+ellung des Ventils 23 können somit die Strahler
22 versorgt werden oder aber die Vorrichtung arbeitet als Wärmespeicher.