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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung zur Abkühlung und
Trocknung von Druckluft.
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Druckluft wird in vielen Bereichen
der Technik z.B. für
pneumatische Streuerungen benötigt.
Um in diesen eine Kondensation von Wasser und daraus resultierende
Korrosionen zu vermeiden, besteht häufig ein Bedarf an absolut
trockener Luft, z. B. in der Lebensmittel- und Papierindustrie oder
im medizinischen Bereich. Es ist daher erforderlich, die zumindest
in europäischen
Ländern
häufig
einen hohen Feuchtigkeitsgehalt aufweisende Luft vor ihrer Zuführung zu
einem Verbraucher bis herab zu einem Anteil an Restfeuchte von 2
% oder weniger zu entfeuchten. Daneben ist es erwünscht, die
in der Regel in einem Kompressor erzeugte und dabei auf Temperaturen von
z. B. 35 °C
bis 55 °C
erhitzte Druckluft vor ihrer Zuführung
zum Verbraucher auf die übliche
Raum- oder Umgebungstemperatur
abzukühlen.
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Vorrichtungen zur Abkühlung und
Trocknung von Luft sind insbesondere in zwei Ausführungsformen
bekannt (
US 5 299 633 ,
US 5 275 233 ). Beiden Varianten
ist gemeinsam, daß sie
einen Wärmeaustauscherblock
mit zwei überwiegend
in Plattenbauweise hergestellten Abschnitten aufweisen, von denen
der eine einen Luft/Luft-Wärme austauscher
und der andere einen Kältemittel/Luft-Wärmeaustauscher bildet.
Die zu kühlende
Luft wird im ersten Abschnitt vorgekühlt und im zweiten Abschnitt
durch ein Kältemittel,
z. B. Frigen, auf den Taupunkt abgekühlt. Die derart abgekühlte Luft
wird dann zur Entfeuchtung in einen außerhalb des Wärmeaustauscherblocks
angeordneten Wasserabscheider geleitet und danach zum Luft/Luft-Wärmeaustauscher
zurückgeführt, um sie
zur Vorkühlung
der vom Kompressor kommenden Luft zu verwenden. Dabei wird die kalte
Luft im Gegenstrom zur warmen Luft geführt und daher längs eines
vergleichsweise kurzen Strömungspfades
auf die Raum- oder Außentemperatur
erwärmt,
so daß sie
am Ausgang der Wärmeaustauscher-Vorrichtung direkt
einem Verbraucher zugeführt
werden kann. Ein Unterschied zwischen den beschriebenen Vorrichtungen
besteht dagegen darin, daß die
beiden Abschnitte bei der einen Variante übereinander, bei der zweiten
Variante, die der Vorrichtung der eingangs bezeichneten Gattung
entspricht, dagegen derart hintereinander angeordnet sind, daß von beiden
Abschnitten gemeinsam genutzte Luftdurchgänge erhalten werden, was eine
besonders günstige
Raumaufteilung und damit einen geringen Platzbedarf zur Folge hat.
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Nachteilig ist bei beiden Varianten,
daß der zur
Entfeuchtung erforderliche Wasserabscheider jeweils außerhalb
der eigentlichen Wärmeaustauscher-Vorrichtung
angeordnet ist, was einer kompakten, raumsparenden Ausbildung der
Gesamtvorrichtung entgegenwirkt.
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Es ist daher auch bereits eine zur
Abkühlung und
Trocknung von Luft geeignete Vorrichtung bekannt geworden (
DE 43 42 598 A1 ),
bei der ein Wärmeaustauscherblock,
der einen Luft/Luft-Abschnitt und einen Kältemittel/Luft-Abschnitt aufweist,
und ein Wasserabscheider zu einer kompakten, einstückigen Baueinheit
miteinander verbunden sind. Zur Abscheidung des Wassers wird dabei
ein an den Ausgang des Kältemittel/Luft-Wärmeaustauschers
angeschlossener, direkt mit dem Wärmeaustauscherblock verbundener
und allein nach dem Schwerkraftprinzip arbeitender Sammelkasten
verwendet, von dem aus die entfeuchtete Luft über eine zusätzliche
Rückführungsleitung
zum Luft/Luft-Wärmeaustauscher
zurückgeführt wird.
Bei dieser Vorrichtung sind der Luft/Luft-Abschnitt und der Kältemittel-Abschnitt
im Wärmeaustauscherblock
aber stets übereinander angeordnet, weshalb
vergleichsweise lange Strömungswege
erforderlich sind, um die Luft vom Ausgang des Kältemittel/Luft-Abschnitts zum Luft/Luft-Abschnitt
des Wärmeaustauscherblocks
zurückzuführen. Im
Hinblick auf die gewünschte
geringe Baugröße ist eine
derartige Vorrichtung daher ebenfalls nicht optimal.
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Eine identische Übertragung dieser bekannten
Bauweise, die einen integrierten Wasserabscheider in der Vorrichtung
vorsieht, auf die Vorrichtung der eingangs bezeichneten Gattung,
bei der der Luft/Luft-Wärmeaustauscher
und der Kältemittel/Luft-Wärmeaustauscher
in einem gemeinsamen Block hintereinander angeordnet sind, ist insbesondere
dann nicht vorteilhaft, wenn es sich um leistungsstarke Vorrichtungen
handeln soll, in denen Luftmengen von mehreren Kubikmetern pro Sekunde bei
Luftgeschwindigkeiten von 2 m/s und mehr verarbeitet werden können. Bei
derartigen Konstruktionen würde
eine ausreichende Abscheidung des Wassers durch bloße Schwerkraft
nicht erreicht, weil die Luft auf sehr kurzen Wegen von den Luftdurchgängen des
Kältemittel/Luft-Wärmeaustauschers
in die Rückführungsleitung
gelangen und dabei in ihr befindliche Wassertropfen mitreißen kann,
bevor diese abgeschieden werden. Vorrichtungen, die eine aus konstruktiven
Gründen
möglichst
geringe Baugröße besitzen,
wirken hier daher einer guten Trocknung der Luft entgegen.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt
der Erfindung das technische Problem zugrunde, die Vorrichtung der
eingangs bezeichneten Gattung so auszubilden, daß trotz der Hintereinanderanordnung
des Luft/Luft-Abschnitts und des Kältemittel/Luft-Abschnitts ein
hoher Trocknungsgrad und eine geringe Baugröße erreicht werden können.
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Gelöst wird dieses Problem erfindungsgemäß mit den
kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.
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Die Erfindung bringt den Vorteil
mit sich, daß das
Umlenk- und Abtropfelement einen zu schnellen Übergang der Luft vom Kältemittel/Luft-Wärmeaustauscher
in die Rückführungsleitung
verhindert und als Kondensationsbeschleuniger wirkt. Aufgrund der dadurch
erzwungenen längeren
Verweildauer der Luft in der Sammel- und Abscheidekammer und der verbesserten
Tropfenbildung wird auch bei kleinen Baugrößen und hohen Luftgeschwindigkeiten
ein hoher Trocknungsgrad erreicht.
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Weitere vorteilhafte Merkmale der
Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Erfindung wird nachfolgend in
Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen an Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 die
Vorderansicht eines ersten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Abkühlung
und Entfeuchtung von Luft;
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2 eine
Draufsicht auf die Vorrichtung nach 1;
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3 eine
Unteransicht der Vorrichtung nach 1;
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4 einen
schematischen Längsschnitt durch
einen Wärmeaustauscherblock
der Vorrichtung längs
einer Linie IV-IV der 1;
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5 und 6 Schnitte längs der
Linien V-V und VI-VI der 4;
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7 und 8 Schnitte längs der
Linien VII-VII und VIII-VIII der 1;
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9 einen
stark vergrößerten Teilschnitt längs der
Linie IX-IX der 1;
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10 eine
Einzelheit X der 1 in
starker Vergrößerung;
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11 die
Vorderansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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12 eine
Seitenansicht der Vorrichtung nach 11;
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13 eine
Unteransicht der Vorrichtung nach 12;
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14 eine
Einzelheit Y der 11 in
starker Vergrößerung;
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15 einen
schematischen Längsschnitt durch
einen Wärmeaustauscherblock
der Vorrichtung längs
einer Linie XV-XV der 12;
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16 bis 18 Schnitte längs der
Linien XVI-XVI bis XVIII-XVIII der 15;
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19 die
Vorderansicht eines dritten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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20 die
Draufsicht der Vorrichtung nach 19;
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21 die
Vorderansicht eines vierten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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22 schematisch,
teilweise weggebrochen und in vergrößertem Maßstab einer Anzahl von Umlenk-
und Abtropfelementen der Vorrichtung nach 21; und
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23 eine
bevorzugte Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Umlenk-
und Abtropfelements für
die Vorrichtung nach 11 bis 22 in einer der 11 entsprechenden Teilansicht.
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Die Erfindung wird nachfolgend zunächst anhand
des derzeit für
am besten gehaltenen Ausführungsbeispiels
näher erläutert, das
in 1 bis 10 dargestellt ist.
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Nach 1 bis 3 enthält die erfindungsgemäße Vorrichtung
zur Abkühlung
und Entfeuchtung eines Gases, insbesondere Luft einen im wesentlichen
quaderförmigen
Wärmeaustauscherblock
mit einer ersten, längs
der Schnittlinie IV-IV verlaufenden und nachfolgend als Längsachse 2 bezeichneten Achse,
einer zweiten, senkrecht dazu verlaufenden und nachfolgend als Querachse 3 bezeichneten
Achse und einer sowohl zur Längs-
als auch zur Querachse senkrecht verlaufenden dritten Achse 4,
wobei die Achsen 2, 3 und 4 natürlich auch
in anderer Weise bezeichnet werden können. Im Gebrauchszustand sind
die Längsachse 2 und
die Achse 4 vorzugsweise horizontal angeordnet, während die
Achse 3 vertikal steht. Der Block 1 enthält zwei
in Richtung der Längsachse 2 hintereinander
angeordnete Abschnitte 5 und 6, wobei der Abschnitt 5 dem
Wärmeaustausch
zwischen warmer und kalter Luft, der Abschnitt 6 dagegen
der Abkühlung
von Luft mittels eines Kältemittels,
z. B. Frigen, dient. Dabei sind der Luft/Luft-Abschnitt 5 und
der Kältemittel/Luft-Abschnitt 6 im
Wärmeaustauscherblock 1 zu
einer integralen Baueinheit zusammengefaßt, so daß sie ein einziges, zusammenhängendes
Netz bilden.
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Die beiden Abschnitte 5 und 6 werden
nach 4 bis 6 hauptsächlich durch planparallele,
rechteckige Platten 7 gebildet, die über die gesamte, parallel zur
Längsachse 2 verlaufende
Länge und
die hier parallel zur Querachse 3 verlaufende Breite bzw. Höhe des Blocks 1 erstreckt
sind. Gemäß 1 und 6 ist dabei ein Teil der Platten 7 einerseits
durch parallel zur Querachse 3 verlaufende Leisten 8,
die an in 4 linken Enden
des Blocks 1 angeordnet sind, und andererseits durch parallel
zur Längsachse 2 erstreckte,
an den Seitenkanten der Platten 7 angeordnete Leisten 9 und 10 paarweise
auf Abstand gehalten. Dadurch entstehen zwischen diesen Platten 7 in Längsrichtung
erstreckte Durchgänge 11.
Am in 6 linken Ende
sind die oberen Leisten 9 etwas kürzer, so daß zwischen ihren linken Enden
und den Leisten 8 jeweils Eingänge 12 in Form von Öffnungen entstehen,
durch die Luft in Richtung eines eingezeichneten Pfeils 14 von
oben her eintreten kann. An ihren in 3 rechten
Enden sind die Leisten 9, 10 dagegen gleich lang,
so daß zwischen
ihren rechten Enden Ausgänge 15 entstehen,
durch die Luft in Richtung von eingezeichneten Pfeilen 16 in
Längsrichtung
austreten kann. Die Strömungsrichtung
der Luft in Block 1 ist somit hier durch die Längsrichtung definiert.
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Der andere Teil der Platten 7 ist
gemäß 1 und 5 in dem den Luft/Luft-Abschnitt 5 bildenden
Teil durch parallel zur Längsrichtung
verlaufende, an den Seitenkanten der Platten 7 angeordnete und
bis zu dem in 1 und 5 linken Ende des Abschnitts 5 erstreckte
Leisten 17 und 18 sowie quer dazu verlaufende,
das linke und rechte Ende des Abschnitts 5 bildende Abschlußleisten 19 und 20 paarweise
auf Abstand gehalten. Dadurch entsteht zwischen je zwei solchen
Platten 7 je ein weiterer Durchgang 21. Auf den
Seiten der Abschlußleisten 20 sind die
in 5 oberen Leisten 17 etwas
kürzer,
so daß zwischen
ihnen und den Leisten 20 jeweils Eingänge 22 entstehen,
durch die Luft in Richtung eines Pfeils 23 von oben her
eintreten kann, während
auf der Seite der Abschlußleisten 19 die
in 5 unteren Leisten 18 etwas
kürzer
sind, so daß Ausgänge 24 für den Austritt
von Luft in Richtung eines Pfeils 25 entstehen. Die Luft
kann daher in Richtung der Pfeile 23, 25 zugeführt bzw.
abgeführt
werden. Die Umlenkung der Luft von den Eingängen 12, 23 auf
die Durchgänge 11, 21 bzw.
von den Durchgängen 21 auf
die Ausgänge 24 erfolgt
vorzugsweise mit entsprechend ausgebildeten, in den Durchgängen 21 angeordneten
Lamellen 26, die der Verbesserung des Wärmeaustauschs dienen.
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Im Block 1 dienen dieselben
Platten 7, die die Durchgänge 21 begrenzen,
zur Bildung von schlangenlinien- bzw. mäanderförmig angeordneten Durchgängen 27,
die gerade und der Umlenkung dienende Abschnitte aufweisen. Die
geraden Abschnitte der Durchgänge 27 erstrecken
sich jeweils parallel zur Querachse 3 (5). Sie sind außerdem jeweils zwischen einer
der Abschlußleisten 20 und
je einer Abschlußleiste 28 angeordnet,
die in 1 und 5 am rechten Ende des Blocks 1 angeordnet
ist. Dabei wechseln sich vorzugsweise Plattenpaare mit den Durchgängen 11 und
Plattenpaare mit den Durchgängen 21, 27 in
hintereinander liegenden Ebenen des Blocks 1 ab, wobei
jedes Plattenpaar wenigstens je einen der Durchgänge 11 bzw. 21, 27 begrenzt
und wobei alle Durchgänge 11, 21, 27 luftdicht
gegeneinander isoliert sind. Den Durchgängen 27 wird an einem
durch einen Pfeil angedeuteten Eingang 29 von unten her
ein Kältemittel
zugeführt,
das an einem durch einen Pfeil angedeuteten Ausgang 30 auch nach
unten hin wieder ausströmen
kann und außerdem
einen nicht dargestellten Kältemittelkreislauf durchströmt.
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Die Ein- bzw. Ausgänge 12, 24 sind
mit an sich bekannten, insbesondere in 2 schematisch angedeuteten Sammelkästen 31, 32 od.
dgl. versehen, während
die Aus- bzw. Eingänge 15, 22 in
einer Weise miteinander verbunden sind, die weiter unten näher erläutert ist.
Die Zu- und Abfuhr des Kältemittels
in Richtung der Pfeile erfolgt mit je einem mit dem Ein- bzw. Ausgang 29, 30 verbundenen
Anschlußkanal 33 bzw. 34 (1 und 2). Im übrigen weist der Block 1 – jeweils
auf die 1 bis 3 bezogen – eine Oberseite 1a,
eine Unterseite 1b, eine in 1 und 2 linke, auf der Seite der
Eingänge 12 und
Ausgänge 26 gelegene
Stirnfläche 1c,
eine auf der Seite der Ausgänge 15 gelegene
Stirnfläche 1d sowie
je eine Vorderseite 1e (1)
und eine Rückseite 1f (2, 3) auf.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen
Vorrichtung ist im wesentlichen wie folgt:
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Die von einer Druckluftanlage kommende, auf
z. B. ca. 35 °C
bis 55 °C
erwärmte
Druckluft wird am Sammelkasten 31 in Richtung des Pfeils 14 (5) zugeführt, so daß sie die Durchgänge 11 parallel
zur Längsachse 2 durchströmt. Dabei
wird die Luft zunächst
im Abschnitt 5 durch die im Gegenstrom aus Richtung der
Pfeile 23 (5)
zugeführte, von
einem nicht dargestellten Wasserabscheider kommende kalte Luft auf
eine Temperatur von z. B. 20 °C
abgekühlt.
Auf ihrem weiteren Weg durch die Durchgänge 11 wird die Druckluft
dann allmählich
im Abschnitt 6 auf ihren Taupunkt abgekühlt, da sie hier mit dem Kältemittel
wechselwirkt, das am Anschlußkanal 33 (1) aus Richtung der Pfeile 29 eintritt, den
Abschnitt 6 im wesentlichen parallel zur Querachse 3 durchströmt und am
Anschlußkanal 34 wieder
entnommen wird. Die Druckluft wird dann an den Ausgängen 15 (6) entnommen und einem nicht dargestellten
Wasserabscheider zugeführt,
von wo aus sie an den Eingängen 22 (5) in den Abschnitt 5 eingeführt und
diesen dann am Sammelkasten 32 entnommen wird, der als
Zapfstelle für
die Druckluft dient. Dabei ist die Anordnung so gewählt, daß die Luft
an der Zapfstelle wieder annäherd
auf Raumtemperatur erwärmt
ist.
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Wärmeaustauscher-Vorrichtungen
der beschriebenen Art und ihre Wirkungsweise sind dem Fachmann allgemein
bekannt (
US 5 299 633 ,
US 5 275 233 ) und brauchen
daher nicht näher
erläutert werden.
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Um eine insgesamt kompakte Abkühlungs- und
Entfeuchtungsvorrichtung zu erhalten, erfolgt die Rückführung der
in Richtung der Pfeile 16 aus dem Block 1 ausströmenden Luft
mit Hilfe einer Rückführungsleitung,
die gemäß 1 bis 3 als ein der Oberseite des Blocks 1 anliegender
Rückführungskanal 37 ausgebildet
ist, der sich vorzugsweise über die ganze,
in Richtung der Achse 4 erstreckte Tiefe des Blocks 1 erstreckt,
mit der von der rechten Stirnfläche 1d gebildeten
Ebene bündig
abschließt
und von dort parallel zur Längsachse 2 bis
zu einer quer zur Längsachse 2 angeordneten
Ebene 38 verläuft,
die in 1 durch eine
gestrichelte Linie und in 5 durch
eine durchgezogene Linie angedeutet ist. Diese Ebene 38 liegt
dort, wo – von
der Stirnseite 1d (2)
aus betrachtet – die
zur Oberseite 1a hin offenen Eingänge 22 des Blocks 1 enden.
Der Rückführungskanal 37 besteht
zweckmäßig aus
einem hohlen, nach außen
ringsum geschlossenen Kasten, dessen Boden durch eine obere Endplatte
des Blocks 1 gebildet ist und dessen Innenraum daher durch
die Eingänge 22 hindurch
mit den Durchgängen 21 strömungsmäßig in Verbindung
steht. An seiner im wesentlichen an der Stirnfläche 1d endenden Rück- bzw.
Lufteintrittsseite ist der Rückführungskanal 37 offen
und luftdicht mit einer oberen Luftaustrittsseite eines ebenfalls
hohlen Sammelkastens 39 verbunden. Dieser Sammelkasten 39 liegt
der in 2 rechten Stirnseite 1d des
Blocks 1 an und erstreckt sich vorzugsweise über die
ganze, parallel zur Querachse 3 verlaufende Breite bzw.
Höhe sowie
die parallel zur Achse 4 verlaufende Tiefe des Blocks 1. Wie
insbesondere 1 schematisch
zeigt, sind der Rückführungskanal 37 und
der Sammelkasten 39 im Bereich einer Ecke 40 des
Wärmeaustauscherblocks 1 zweckmäßig durch
Wandteile verbunden, die nach Art von Gehrungsschnitten längs Schrägflächen miteinander
verbunden sind, wie in 1 durch
eine Linie 41 angedeutet ist. Die miteinander und mit dem Block 1 verbundenen
Kästen 37, 39 bilden
somit einen unmittelbar am Block 1 anliegenden und an diesen
befestigten Strömungskanal,
der die aus den Ausgängen 15 (6) austretende Luft aufnimmt und
nach oben umlenkt, so daß sie
durch die Eingänge 22 wieder
in den Block 1 eintreten, dessen Durchgänge 21 durchströmen und
dann durch den Sammelkasten 32 dem jeweiligen Verbraucher
zugeführt werden
kann.
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Die vom Kompressor od. dgl. kommende Druckluft
ist normalerweise mit einem vergleichsweise hohen Feuchtigkeitsgehalt
belastet. Durch ihre Abkühlung
im Abschnitt 6 des Blocks 1 auf den Taupunkt wird
jedoch erreicht, daß die
Feuchtigkeit nach Art eines Aerosols, d. h. in Form von feinen Wassertropfen
in der Luft dispergiert wird. Erfindungsgemäß ist der Sammelkasten 39 daher
so dimensioniert, daß sich
diese Wassertropfen beim Durchgang durch den Sammelkasten 39 weiter
zusammenballen, bis sie in diesem schließlich aufgrund ihres Eigengewichts
herabfallen und dadurch von der nach oben in den Rückführungskanal 37 strömenden Luft
getrennt werden. Bei Bedarf kann die sich ansammelnde Flüssigkeit
mittels einer am Boden des Sammelkastens 39 befindlichen
Austrittsöffnung
weggeführt
werden, an die ein Austrittsnippel 42 (1, 3)
angeschlossen ist. Der Sammelkasten 39 dient daher gleichzeitig
als Abscheidekammer, so daß ein
separater Wasserabscheider nicht benötigt wird.
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Aufgrund der kompakten Bauweise der
beschriebenen Vorrichtung wird zumindest die aus den in 1 obersten Bereichen der
Durchgänge 11 des Blocks 1 ausströmende Luft
auf einem sehr kurzen, in 2 längs der
rechten oberen Ecke 40 verlaufenden Strömungspfad von den Ausgängen 15 in
den Rückführungskanal 37 umgelenkt.
Dabei besteht die Gefahr, daß die
in der Luft dispergierten Wassertropfen zumindest teilweise von
der Luftströmung
mitgerissen, d. h. nicht abgetrennt und durch den Austrittsnippel 42 entfernt
werden. Dies gilt insbesondere für Vorrichtungen,
die mit hohen Leistungen und großen Strömungsgeschwindigkeiten betrieben
werden, worunter z. B. Vorrichtungen verstanden werden, deren Wärmeaustauscherblöcke 1z.
B. eine in Längsrichtung
gemessene Länge
von 1100 mm, eine Richtung der Querachse 3 gemessene Breite
von 400 mm und eine in Richtung der Achse 4 gemessene Tiefe
von 100 mm bis 200 mm besitzen. Einer ausreichenden Abscheidung
des Wassers und damit Trocknung der Luft wirkt außerdem der
Umstand entgegen, daß auch
die aus weiter unten gelegenen Bereichen der Durchgänge 11 austretende
Luft nach oben strömt, sich
im Rückführungskanal 37 eine
Sogwirkung ergibt und der dadurch bedingte Saugeffekt eine zusätzliche
Vergrößerung der
Strömungsgeschwindigkeit
bewirkt. Ist daher die Luft erst einmal in den Rückführungskanal 37 eingetreten,
können
in der Luft befindliche Wassertropfen nicht mehr durch bloße Schwerkraft
abgetrennt werden.
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Zur Vermeidung dieser Möglichkeit
ist erfindungsgemäß ein Umlenk-
und Abtropfelement 44 vorgesehen, das im Bereich der Ecke 40 bzw.
im Übergangsbereich
bzw. an der Trennstelle vom Sammelkasten 39 zum Rückführungskanal 37 angeordnet,
insbesondere aus 7 bis 10 ersichtlich und in 9 und 10 vergrößert dargestellt ist. Das Umlenk- und Abtropfelement 44 besteht
im Ausführungsbeispiel
aus einer im wesentlichen plan parallelen Platte, die längs einer
rückseitigen
Endkante 45 und im Bereich der Ecke 40 (10) am Wärmeaustauscherblock 1 befestigt
wird. Das Umlenk- und Abtropfelement 44 ist außerdem z.
B. analog zu den Gehrungsflächen 41 (1) unter Winkeln von z.
B. 45° relativ zur
Oberseite 1a und zur rechten Stirnseite 1d des Blocks 1 angeordnet
(10). Weiterhin ist
das Element 44 in einer entgegengesetzt zur Ecke 40 verlaufenden
Dimension vergleichsweise kurz ausgebildet, so daß es den
Strömungsquerschnitt
einer im Übergangsbereich
vom Sammelkasten 39 zum Rückführungskanal 37 befindlichen
Durchtrittsöffnung 46 (7, 8) im Vergleich zu den Strömungsquerschnitten
der Kästen 37, 39 nur
geringfügig
reduziert. Bei einer in Richtung der Längs- bzw. Querachse 2, 3 gemessenen
Dimension der Kästen 37, 39 von
ca. 100 mm braucht das Element 44 beim beschriebenen Ausführungsbeispiel
z. B. nur eine Länge
von ca. 30 mm haben.
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Schließlich erstreckt sich das Element 44 über die
ganze Tiefe (Achse 4) des Blocks 1, wobei es an
seiner Endkante 45 und an seinen Seitenkanten 44a (7, 8) luftdicht mit den daran angrenzenden
Seitenwänden
des Rückführungskanals 37 und/oder
des Sammelkastens 39 verbunden ist. Dadurch wird die Luft
insbesondere dann, wenn sie aus den am weitesten oben liegenden
Abschnitten der Durchgänge 11 austritt,
daran gehindert, auf dem kürzest
möglichen
Weg längs
der Ecke 40 in den Rückführungskanal 37 einzutreten.
Sie muß vielmehr zunächst an
der Unterseite des Elements 44 entlang zu der zwischen
den Kästen 39, 37 verbleibenden Durchtrittsöffnung 46 strömen, um
durch diese hindurch in den Rückführungskanal 37 zu
gelangen. Dadurch wird einerseits eine gewisse Mindestlänge für den Strömungspfad
der Luft festgelegt, so daß in
ihr enthaltenes Wasser vor der Umlenkung in den Rückführungskanal 37 im
Sammelkasten 39 bzw. in der durch diesen gebildeten Abscheidekammer
sicher abgeschieden werden und senkrecht nach unten fallen kann.
Andererseits bildet die Unterseite des Umlenk- und Abtropfelements 44 eine
Fläche,
an der sich feinste Tröpfchen
sammeln oder durch Kondensation bilden und zu größeren, schwereren Tropfen zusammenballen
können,
die vor dem Erreichen des freien Endes des Elements 44 nach
unten fallen und daher nicht vom Luftstrom mitgerissen werden und nicht
in den Rückführungskanal 37 gelangen.
Dieser Effekt kann noch dadurch wesentlich gesteigert werden, daß die Unterfläche des
Umlenk- und Abtropfelements 44 mit einer Profilierung 47 (10) versehen wird, die z.
B. aus parallel zur Achse 4 verlaufenden Nuten 47a und/oder
Vorsprüngen
bzw. Kanten 47b besteht. Mit besonderem Vorteil werden
die Vorsprünge
bzw. Kanten 47b scharfkantig bzw. nach unten spitz zulaufend
ausgebildet, um dadurch die Neigung zum Abfallen der sich bildenden
Wassertropfen zu vergrößern.
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Im übrigen versteht sich, daß im Einzelfall eine
zweckmäßige Profilierung,
Positionierung und Dimensionierung des Umlenk- und Abtropfelements 44 leicht
durch Versuche und der anhand der im Einzelfall erforderlichen Strömungsverhältnisse
und -Leistungen der Vorrichtung ermittelt werden können.
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Die Erfindung bringt den Vorteil
mit sich, daß das
in der Luft dispergierte Wasser auch bei kompakter Bauweise und
bei in Strömungsrichtung
hintereinander liegenden Abschnitten 5 und 6 wirksam
durch Schwerkraft abgeschieden werden kann, ohne daß separate,
außerhalb
der Vorrichtung angeordnete Wasserabscheider und/oder ungewünscht große Sammel-
und/oder Rückführungskästen 37, 39 benötigt werden.
Erfindungsgemäß ist der
das Umlenk- und Abtropfelement 44 enthaltende Wasserabscheider
vielmehr ein integraler Bestandteil des aus dem Sammelkasten 39 und
dem Rückführungskasten 37 gebildeten
Sammel- und Rückführungsraums.
Außerdem
ergibt sich der Vorteil, daß das
vom Rückführungskanal 37 und
vom Sammelkasten 39 umschlossene Volumen vergleichsweise
klein und im unmittelbaren Anschluß an die Flächen 1a und ld des
Blocks 1 vorgesehen werden kann, ohne daß zusätzliche Strömungskanäle, Umlenkkästen od.
dgl. benötigt werden.
Schließlich
können
trotz eines vergleichsweise kleinen Volumens des Sammel- und Rückführungsraums
große
Luftmengen verarbeitet und hohe Trocknungsgrade erreicht werden.
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11 bis 18 zeigen ein Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Kühl- und
Trocknungsvorrichtung, bei der eine längs der Schnittlinie XV-XV verlaufende
Längsachse 51 eines
quaderförmigen Wärmeaustauscherblocks 52 im
Gebrauchszustand vertikal statt wie in 1 bis 10 horizontal
angeordnet ist. Senkrecht zur Längsachse 51 ist
eine in 12 angedeutete,
in Richtung der Breite der Vorrichtung verlaufende Querachse 53 angeordnet
und eine weitere Achse 54 (11)
steht senkrecht zu den beiden Achsen 51 und 53.
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Analog zu 1 bis 10 enthält der Block 52 zwei
in Längsrichtung
hintereinander angeordnete und zu einer integralen Baueinheit zusammengefaßte Abschnitte 55 und 56,
wobei der Abschnitt 55 hauptsächlich dem Wärmeaustausch
zwischen warmer und kalter Luft und der Abschnitt 56 der
Abkühlung
von Luft mittels eines Kältemittels
dient.
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Die beiden Abschnitte 55 und 56 werden nach 15 und 16 und analog zu 1 bis 10 durch
Platten 57 gebildet, die über die gesamte Höhe und parallel
zur Achse 53 gemessene Breite des Blocks 52 erstreckt
sind. Ein Teil der Platten 57 ist durch oben und an den
Seiten angeordnete Leisen 58, 59 und 60 (16) auf Abstand gehalten,
wodurch vertikale Durchgänge 61 entstehen.
Durch Verkürzung
der Leisten 60 sind am rechten oberen Rand außerdem Eingänge 62 vorgesehen,
durch die Luft eintreten und die Durchgänge 61 in Richtung
von eingezeichneten Pfeilen 63 durchströmen kann. Der andere Teil der
Platten 57 wird dagegen entsprechend 15 und 17 im
Abschnitt 55 durch oben und unten sowie links bzw. rechts
liegende, Durchgänge 64 bildende
Leisten 65 bis 68 beabstandet, wobei die Leisten 68 unten
rechts und die Leisten 67 oben links kürzer gehalten sind, um Ein-
bzw. Ausgänge 69, 70 für in Richtung
von Pfeilen 71 strömende
Luft zu bilden. Dagegen sind dieselben Platten 7 im Abschnitt 56 durch
schlangenlinien- bzw. mäanderförmige Durchgänge 72 beabstandet,
die parallel zur Querachse 53 (11) verlaufen, an ihren Enden durch entsprechende
Umlenkabschnitte miteinander verbunden sind und auf der in 17 rechten Seite je einen durch
Pfeile angedeuteten Ein- bzw. Ausgang 73, 74 für ein Kältemittel
aufweisen, an den gemäß 12 je ein Anschlußkanal 75, 76 angeschlossen
ist.
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Wie insbesondere 11 und 12 zeigen, grenzen
die Eingänge 62 und
Ausgänge 70 an
eine Vorder- bzw. Rückseite 52a, 52b des
Blocks 52, wo sie mit Anschlußkanälen 77, 78 verbunden
sind, während
die Anschlußkanäle 75, 76 beide
an der Vorderfläche 52a des
Blocks 52 angebracht sind. Eine Oberseite 52c und
eine Seitenfläche 52d des
Blocks 52 sind von Anschlüssen frei, und eine untere
Stirnfläche 52e ist
mit einem Sammelkasten 80 verbunden, der weiter unten näher erläutert ist.
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Im Gegensatz zu 1 bis 10 weist
der Block 52 nach 11 bis 18 einen Rückfüh rungskanal 81 auf,
der gemäß 12 an einer linken Seitenfläche 52f des
Blocks 52 angebracht ist, bündig mit der Unterseite 52e abschließt und sich
von dieser aus in Richtung der Längsachse 51 bis
zu einer quer zur Längsachse 51 angeordneten
Ebene 82 erstreckt, die in 11 und 12 durch eine durchgezogene
Linie angedeutet ist. Diese Ebene 82 liegt dort, wo – von der
Unterseite 52e (11)
aus betrachtet – die
Eingänge 69 enden,
die zur Vorderseite 52a hin offen sind. Der Rückführungskanal 81 besteht,
wie 15 und 18 zeigen, im Ausführungsbeispiel
aus einer Mehrzahl von planparallelen Platten 83, die dieselbe
Breite wie die Platten 57 aufweisen, in Richtung der Längsachse 51 aber
entsprechend kürzer
sind. Die Platten 83 sind an ihren Seitenkanten durch Leisten 84, 85 und
an ihen oberen Enden durch Leisten 86 auf Abstand gehalten,
wodurch zwischen ihnen Durchgänge 87 entstehen.
Nach unten sind die Durchgänge 87 offen,
damit hier Luft einströmen kann.
An ihren oberen, rechten Enden sind die Leisten 85 etwas
kürzer
als die Leisten 84, wodurch Ausgänge 88 entstehen,
durch die die Luft ausströmen kann.
Die Strömungsrichtung
ist dabei durch Pfeile 89 angegeben. Der Rückführungskanal 81 besteht hier
somit aus wenigstens einem, zweckmäßig mehreren der Durchgänge 87,
die vorzugsweise in Plattenbauweise hergestellt sind und einen der
Seitenfläche 52f anliegenden,
mit dem Block 52 zu einer festen Baueinheit verbundenen
Rückführungskanal
bilden.
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An der in 12 rechts dargestellten Vorderseite 52a des
Blocks 52 ist ein Sammelkasten 90 befestigt, der
sich gemäß 11 und 12 über
die gesamte, zur Achse 54 parallele Tiefe des Blocks 52 und
des an diesen angesetzten Rückführungskanals 81 erstreckt.
Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß der Sammelkasten 90 links
mit den Ausgängen 88 (18) und rechts mit den Eingängen 69 (17) in Verbindung steht.
Aus dem Rückführungskanal 81 ausströmende Luft
wird daher in die Durchgänge 64 des
Abschnitts 55 des Blocks 52 geleitet.
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Im übrigen sind in den Durchgängen 61, 64 und 87 zweckmäßig Lamellen 91 angeordnet,
die dieselbe Aufgabe wie die Lamellen 26 nach 1 bis 10 haben.
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Der Sammelkasten 80 besitzt
im Ausführungsbeispiel
eine im wesentlichen halbzylin drische Grundform (11), die von einem umlaufenden Montageflansch 93 (11, 12 und 13)
ausgeht, der hier eine quadratische oder rechteckige Öffnung umgibt,
die im wesentlichen eine der Größe der unteren, aus
den Platten 57 und 83 gebildeten Stirnfläche 52e des
Blocks 52 entspricht. Der Montageflansch 93 ist mittels
Schrauben 94 an einem weiteren Montageflansch 95 befestigt,
der an der unteren Stirnfläche 52e des
Blocks 52 angebracht ist und dabei sowohl die an dieser
endenden Durchgänge 61 (16) als auch die von ihr
ausgehenden Durchgänge 87 (18) rahmenartig umgibt.
Der Sammelkasten 80 bildet im übrigen ein hohles, allseits
geschlossenes und nur zum Montageflansch 93 hin offenes
Gehäuse,
dessen Vorder- und Rückwände 80a (12) bei Bedarf zur Vergrößerung der
Stabilität
mittels wenigstens eines, in 12 schematisch
angedeuteten Zugankers 96 fest miteinander verbunden sein
können.
Zwischen den Montageflanschen 93, 95 können außerdem umlaufende
Dichtmittel angeordnet sein, um eine luftdichte Verbindung sicherzustellen.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung
nach 11 bis 18 ist analog zu der nach 1 bis 10. Die von einem Kompressor od. dgl.
kommende, warme Luft wird über
den Anschlußkanal 77 in
die Durchgänge 61 eingeführt. Sie
gelangt von dort in den Sammelkasten 80 und wird von diesem
dem Eingang des Rückführungskanals 81 zugeführt, um
dessen Durchgänge 87 zu
durchströmen.
Die Luft gelangt dann durch die Ausgänge 88 in den Sammelkasten 90 und
von diesem über
die Eingänge 69 in
die Durchgänge 64,
so daß sie
am Anschlußkanal 78 einem
Verbraucher zugeführt
werden kann.
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Analog zur Vorrichtung nach 1 bis 10 dient der Sammelkasten 80 gleichzeitig
als Abscheidekammer. Wie dort besteht dabei die Gefahr, daß in der
Luft dispergierte Flüssigkeitstropfen
innerhalb des Sammelkastens 80 nicht ausreichend von der Luft
getrennt werden. Das gilt insbesondere deshalb, weil der Strömungspfad
an der Übergangs-
bzw. Trennstelle zwischen dem Abschnitt 56 und dem Rückführungskanal 81 des
Blocks 52 sehr kurz und praktisch nur durch die Dicke einer
der Platten 57 bzw. 83 bestimmt ist. An dieser
Stelle kann die Luft gemäß 15 aus den am weitesten
links liegenden Durchgängen 61 unmittelbar
in die am weitesten rechts liegenden Durchgänge 87 übertreten,
wobei die dabei zurückgelegte
Wegstrecke zu kurz ist, um die gewünschte, nahezu vollständige Abscheidung der
Feuchtigkeit zu gewährleisten.
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Erfindungsgemäß ist daher in diesem Übergangsbereich
ein in den Sammelkasten 80 ragendes Umlenk- und Abtropfelement 97 vorgesehen
(11 und 14), das wie das Element 44 nach 9 und 10 z. B. plattenförmig ausgebildet, mit einer
Hinterkante 98 an der unteren Stirnfläche 52e des Blocks 52 befestigt
und im wesentlichen parallel zu einer von den Achsen 51 und 53 aufgespannten
Ebene angeordnet ist. Die Befestigung erfolgt vorzugsweise in der
Verlängerung
einer Platte 57a (15),
die den am weitesten links liegenden Durchgang 61 von dem
am weitesten rechts liegenden Durchgang 87 trennt und die
Trennstelle zwischen dem Abschnitt 56 und dem Rückführungskanal 81 darstellt.
Das in 14 in der Draufsicht
dargestellte Element 97 besitzt analog zum Element 44 (10) an einer Breitseite
eine den Ausgängen 62a der
Durchgänge 61 zugewandte Profilierung 99 aus
Nuten 99a und/oder Vorsprüngen 99b bzw. scharfen
Kanten, die das Abtropfen von sich bildenden Flüssigkeitsansammlungen durch Schwerkraft
fördern
und hier an der in 11 rechten Breitseite
des Umlenk- und Abtropfelements 97 ausgebildet sind. Außerdem reduziert
das Umlenk- und Abtropfelement 97 den Strömungsquerschnitt
des Sammelkastens 80 im Bereich der Trennstelle (Platte 57a in 14) nur geringfügig, da
seine Länge
parallel zur Längsachse 51 vergleichsweise
kurz bemessen werden kann. Dennoch ist die von den Durchgängen 61 kommende
Luft gezwungen, sich zumindest im Bereich der Trennstelle längs eines
Strömungspfads
auszubreiten, der eine gewisse Mindestlänge besitzt und so eingerichtet
ist, daß etwa
in der Luft vorhandene Feuchtigkeit noch innerhalb des Sammelkastens 80 und
vor dem Eintritt der Luft in den Rückführungskanal 81 abgeschieden
werden kann.
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Zur sicheren Abscheidung der Feuchtigkeit ist
das Umlenk- und Abtropfelement 97 analog zu 1 bis 10 vorzugsweise über die gesamte, parallel zur
Achse 53 gemessene Breite des Sammelkastens 80 erstreckt
und mit dessen Seitenwänden 80a luftdicht
verbunden. Dadurch ist sichergestellt, daß sich die Luft keinen Strömungspfad
suchen kann, der kürzer
als der durch das Element 97 festgelegte Strömungsweg
ist.
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Zur Entfernung der Flüssigkeit,
die sich im Sammelkasten 80 ansammelt, ist dieser an seiner tiefsten
Stelle mit einer Austrittsöffnung
versehen, an die ein Austrittsnippel 100 (11 und 12)
angeschlossen ist. Die Flüssigkeit
kann daher allein durch die Schwerkraft abgeschieden und entfernt
werden.
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Im übrigen bringt die Vorrichtung
nach 11 bis 18 dieselben Vorteile wie
die Vorrichtung nach 1 bis 10 mit sich.
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19 und 20 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Abkühlungs- und Entfeuchtungsvorrichtung.
Da diese Vorrichtung weitgehend der Vorrichtung nach 11 bis 18 entspricht, sind in 19 und 20 gleiche
Teile mit denselben Bezugszeichen wie in 11 bis 18 versehen.
Der einzige wesentliche Unterschied zwischen beiden Vorrichtungen
besteht darin, daß die
Vorrichtung nach 19 und 20 dadurch erhalten wird,
daß die
Vorrichtung nach 11 bis 18 aus ihrer aus 11 ersichtlichen Lage um
90° um die
Achse 53 gedreht wird. Dadurch sind die Längsachse 51 und die
Querachse 53 der Vorrichtung nach 19 und 20 beim
Gebrauch horizontal statt vertikal angeordnet, während die Achse 54 vertikal
statt wie in 11 horizontal
steht. Beide Vorrichtungen können
daher bis auf die Lage der Austrittsöffnung und eines an diese angeschlossenen
Austrittsnippels 101 für
das abgeschiedene Wasser identisch ausgebildet sein. Wie insbesondere 20 zeigt, ist die Austrittsöffnung hier
wiederum an die tiefsten Stelle des halbzylindrischen Sammelkastens 80 angeordnet,
dabei aber mit ihrer Achse parallel zur Achse 54 statt
wie in 11 und 12 parallel zur Längsachse 51 erstreckt.
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Ein viertes, in 21 und 22 dargestelltes und
bisher für
am besten gehaltenes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Abkühlungs-
und Entfeuchtungsvorrichtung entspricht im wesentlichen der Vorrichtung
nach 1 bis 10, unterscheidet sich von
dieser jedoch dadurch, daß die
Längsachse 2 in einem
um 90° gedrehten
Gebrauchszustand angewendet und dabei vertikal statt horizontal
angeordnet wird. In 21 und 22 sind daher gleiche Teile
mit demselben Bezugszeichen wie in 1 bis 10 versehen. Wie 21 zeigt, ist der Block 1 im
Gebrauchszustand außerdem
so angeordnet, daß der
Sammelkasten 39 unten und der Rückführungskanal 37 an
einer Seitenwand des Blocks 1 liegt. Um bei dieser Anordnung
ein Ausfließen
der sich ansammelnden Flüssigkeit
zu ermöglichen,
ist anstelle des Austrittsnippels 42 (1 und 3)
eine trichterförmige
Auslaßöffnung 103 vorgesehen,
die gemäß 21 in der unteren Bodenwand
des Sammelkastens 39 ausgebildet ist.
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Ein weiterer Unterschied zum Ausführungsbeispiel
nach 1 bis 10 besteht in der Anordnung von
Umlenk- und Abtropfelementen 104. Da bei horizontaler Lage
der Längsachse 2 die
sich bildenden Wassertropfen bereits im Block 1 weitgehend
nach unten fallen und daher in 1 am
unteren Ende der Sammelkammer 39 in diese einströmen, kann
sich ansammelndes Wasser auf kurzem Wege in den Austrittsnippel 42 gelangen.
Für diesen
Fall genügt
in der Regel die Anwendung eines einzigen, vergleichsweise kurzen
bzw. schmalen Umlenk- und Abtropfelements 44 im Bereich
der Ecke 40 (7 bis 10). Beim Ausführungsbeispiel
nach 21 und 22 strömt das sich bildende Wasser
dagegen auf der ganzen Breite des Blocks 1 nahezu gleichförmig in den
Sammelkasten 39 ein, weshalb das Umlenk- und Abtropfelement 44 allein
nicht immer ausreicht. Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen,
alternativ oder zusätzlich
mehrere, über
die ganze Tiefe des Sammelkastens 39 erstreckte Umlenk-
und Abtropfelemente 104a bis 104d vorzusehen und
diese in Richtung der senkrecht zur Längsachse 2 erstreckten
Breite: (Achse 3) des Sammelkastens 39 mit vorgewählten Abständen verteilt
anzuordnen.
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Wie insbesondere 22 zeigt, besitzen die Umlenk- und Abtropfelemente 104a bis 104d parallel zur
Längsachse 2 unterschiedliche
Längen,
wobei das vom Rückführungskanal 37 am
weitesten entfernte Element 104a am kürzesten ist, während die Längen der übrigen Elemente 104b, 104c und 104d um
so größere Längen aufweisen,
je näher
sie der Ecke 40 liegen. Dadurch wird erreicht, daß die aus dem
Block 1 ausströmende
Luft zunächst
an den Seitenwänden
der Umlenk- und Abtropfelemente 104a bis 104d entlang
in eine Durchtrittsöffnung
(z. B. l05d) zwischen diesen und einer gegenüber liegenden
Wand 39a des Sammelkastens 39 strömen muß und nur
durch diese hindurch in den Rückführungskanal 37 gelangen
kann. Aufgrund der aus 21 und 22 ersichtlichen Dimensionierung
der Umlenk- und Abtropfelemente 104a bis 104d ist
dabei der Umlenkweg für
die der Ecke 40 am nächsten
liegenden Teile des Luftstroms am größten und für die übrigen Teile wegen der kürzer werdenden
Elemente 104c, 104b und 104a zunehmend
kleiner. Entsprechend nehmen die Strömungsquerschnitte der zugehörigen Durchtrittsöffnungen l05c, l05b und l05a von
der Ecke 40 aus in Richtung der gegenüber liegenden Ecke des Sammelkastens 39 allmählich zu.
Dadurch ist sichergestellt, daß alle
aus dem Block 1 auströmenden
Luftmengen einen gewissen Mindestweg zurücklegen müssen, bevor sie in den Rückführungskanal 37 gelangen,
und daher im Sammelkasten 39 wirksam von der Flüssigkeit
befreit werden. Im übrigen
kann der Fachmann leicht durch Versuche ermitteln, wie groß er die
Umlenk- und Abtropfelemente 104 im einzelnen ausbilden
muß, wo
diese zweckmäßig anzuordnen
sind und wie viele derartige Elemente 104 zweckmäßig vorgesehen
werden, um bei möglichst
gleichförmiger
Luftströmung
eine Sogwirkung zu vermeiden, d. h. eine Mitnahme von Flüssigkeit
in den Rückführungskanal 37 wirksam
auszuschließen.
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Die Umlenk- und Abtropfelemente 104a bis 104d sind
vorzugsweise analog zu den Elementen 44 nach 7 bis 10 so ausgebildet, daß sie die Zusammenballung feiner
Tropfen zu schweren Tropfen und die Neigung zum Herabfallen der
sich bildenden schweren Tropfen durch die Schwerkraft fördern. Außerdem ist
klar, daß der
Sammelkasten 39 wie bei den anderen Ausführungsbeispielen
vergleichsweise klein ausgebildet werden kann, da seine Wirkung
als Abscheidekammer durch die Umlenk- und Abtropfelemente 104 unterstützt wird.
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Mit besonderem Vorteil werden beim
Ausführungsbeispiel
nach 21 und 22 plattenförmige Umlenk-
und Abtropfelemente 104 verwendet, die anstelle der Profilierung 47 (10) an ihren freien Enden
mit hakenförmigen,
bis zu ca. 90° erstreckten Umbiegungen 106a bis 106d versehen
sind. Diese Umbiegungen 106a bis 106d sind z.
B. zu der vom Rückführungskanal 37 abgewandten
Seite des Sammelkastens 39 hin und damit in Richtung der
zuströmenden
Luft gerichtet. Sie weisen außerdem
vorzugsweise spitz auslaufende Kanten auf, wie z. B. durch das Bezugszeichen 107 in 22 für die Umbiegung 106d angedeutet
ist.
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23 zeigt
die spezielle Ausführungsform eines
Umlenk- und Abtropfelements 108, das vorzugsweise in den
Vorrichtungen nach 11 bis 20 angewendet wird, aber
auch bei der Vorrichtung nach 21 und 22 vorgesehen werden könnte. Während das
Element 97 gemäß 14 auf der den Durchgängen 61 zugewandten
Seite mit Nuten 99a, Vorsprüngen 99b od. dgl.
versehen ist, die vorzugsweise parallel zur Achse 53 angeordnete
Achsen aufweisen, besteht das Element 108 aus einer Platte,
die in Richtung der Eintrittsöffnungen
zum Rückführungskanal 90 leicht
konvex gewölbt
oder abgewinkelt ist und an ihrem freien Ende in einer spitzen Kante 109 ausläuft. Dadurch
wird eine besonders wirksame Abreißkante erhalten, längs derer
am Element 108 entlang kriechende Flüssigkeitstropfen durch Schwerkraft
sicher abgerissen und am Eintritt in den Rückführungskanal 80 gehindert
werden. Besonders wirksam ist ein derartiges Element 108 bei
den Ausführungsbeispielen
nach 19 bis 22, weil die Kante 109 dort
horizontal zu liegen kommt. Ein rein konstruktiver Unterschied zu 1 bis 10 besteht außerdem darin, daß der Sammelkasten 80 wie
in 19 und 20 nicht mit Schrauben, sondern
durch Löten oder
Schweißen
am Block 52 befestigt ist.
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Die Erfindung ermöglicht eine einfache Herstellung
der Vorrichtung mit Hilfe der bei Wärmeaustauschern bekannten Plattenbauweise
unter Anwendung üblicher
Löttechniken,
insbesondere bei Anwendung von Platten 7 und 57,
zugehörigen
Leisten 8 bis 10, 58 bis 60 und
Lamellen 26, 91 aus Aluminium. In demselben Arbeitsgang
können
dabei auch die Platten 83, Leisten 84 bis 86 und
zugehörigen
Lamellen 91 montiert und befestigt werden. Die Umlenk-
und Abtropfelemente 44, 97, 104 und 108 können mit
den fertigen Blöcken 1, 52 z.
B. durch Schweißen
verbunden werden, wie eine z. B. in 10 schematisch
angedeutete Schweißnaht 110 zeigt.
Dagegen können
die Kästen 37, 39 usw.
entweder wie gezeigt durch Löten,
Schweißen
oder Schrauben oder auch auf eine beliebige andere geeignete Weise
mit den Blöcken 1, 52 verbunden
werden.
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Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt,
die auf vielfache Weise abgewandelt werden können. Dies gilt insbesondere
für die
Umlenk- und Abtropfelemente 44, 97, 104 und 108,
die auf vielfache andere Weise und insbesondere rund, eckig oder
sonstwie ausgebildet und aus Aluminium, Stahl, Kunststoff oder irgendeinem
anderen zweckmäßigen Material
hergestellt werden können.
Die Befestigung der Umlenk- und Abtropfelemente 44, 97, 104 und 108 am
Wärmeaustauscherblock 1, 52 kann
dabei je nach Zweckmäßigkeit
auch durch Klemmen, Kleben, Schrauben oder sonstwie erfolgen. Weiter
ist es im Prinzip gleichgültig,
wie die einzelnen Achsen 2 bis 4 bzw. 51, 53 und 54 bezeichnet
werden und welche Länge
die Abschnitte 5, 6 bzw. 55, 56 relativ
zueinander haben. Dabei ist außerdem
die im Einzelfall gewählte
Ausbildung der Durchgänge 11, 21, 61, 64 und 87 weitgehend
beliebig, und dasselbe gilt für
die Ausbildung des Kältemittel/Luft-Wärmeaustauschers,
dessen Durchgänge 27, 72 auch
z. B. aus einzelnen Rohren bestehen können, deren Enden übliche Sammelkästen zugeordnet
sind. Weiterhin ist klar, daß mit
der beschriebenen Vorrichtung auch andere Gase als Luft gekühlt und
getrocknet werden können
und daher die Begriffe "Luft" und "Feuchtigkeit" stellvertretend
für andere,
im Rahmen der vorliegenden Erfindung anwendbare Gase und Flüssigkeiten
stehen. Schließlich
versteht sich, daß die
verschiedenen Merkmale auch in anderen als den dargestellten und beschriebenen
Kombinationen angewendet werden können.