DE4027835A1 - Kondensator fuer dampffoermige stoffe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kondensator für dampfförmige Stoffe, bei dem zumindest zwei einander in einer Reihen­ schaltung zugeordnete und von einem Kühlmittel umströmte Rohre vorgesehen sind.

Ein solcher Kondensator ist bekannt. Die damit erzielbare Kondensationsleistung ist, bezogen auf das Gewicht, nur relativ gering.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen solchen Kondensator derart weiter zu entwickeln, daß sich eine Verminderung des Gewichts ergibt, bezogen auf die Leistung.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Kondensator der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.

Bei dem erfindungsgemäßen Kondensator ist es vorgesehen, daß an der Austrittsöffnung eines jeden Rohres eine Trenneinrich­ tung vorgesehen ist, die eine Separierung des Restdampfes von dem Kondensat bewirkt, wobei die Trenneinrichtung mit einem Sammler zum Abführen des Kondensats verbunden ist. Der in das jeweils nächste Rohr eintretende Rest an dampfförmigem Stoff ist dadurch frei von Kondensat. Die theoretisch erreichbare Kondensatorleistung eines jeden Rohres wird dadurch nahezu erreicht. In Bezug auf die Erzielung eines bestimmten Kondensationsergebnisses ist es dadurch möglich, das Gesamtgewicht des Kondensators gegenüber gebräuchlichen Ausführungen deutlich zu vermindern.

Die Trenneinrichtungen können jeweils eine Prallwand umfas­ sen, die den Austrittsöffnungen eines jeden Rohres quer zur Austrittsrichtung in einem Abstand vorgelagert sind. Aus dem Kondensat bestehende Tröpfchen werden hierdurch aufgefangen und dem Sammler problemlos zugeführt.

Die Prallwände können nach Art von Kästen gestaltet sein, die die Austrittsöffnungen eines jeden Rohres umgreifen, wobei ein jeder Kasten im Bereich seines oberen Endes von einer Dampfaustrittsöffnung durchdrungen ist und im Bereich seines unteren Endes von dem Sammler. Selbst bei großen Strömungsgeschwindigkeiten des unter normalen Betriebsbedin­ gungen durchgesetzten Dampfes gelingt es hierdurch, eine gute Abscheidung aller kondensierten Bestandteile zwischen den jeweils aufeinander folgenden Rohren zu erreichen. Für die Erzielung eines günstigen Leistungsgewichtes ist das von großem Vorteil.

Die Sammler können durch im wesentlichen senkrecht verlau­ fende Kanäle gebildet sein, wobei die Kanäle am unteren Ende durch eine Leitung verbunden sind. Die Zusammenführung und die Abführung des Kondensats gestalten sich bei einer solchen Ausführung ganz besonders einfach. Ein baukastenarti­ ger Aufbau des gesamten Kondensators empfiehlt sich aus Gründen der vereinfachten Herstellbarkeit sowie aus Gründen einer leichteren Anpaßbarkeit an die Erfordernisse des jeweiligen Anwendungsfalles.

Bei einer Ausführung eines Kondensators, bei dem sich die Rohre im wesentlichen quer zur Fahrtrichtung eines Kraft­ fahrzeuges erstrecken, hat es sich als besonders vorteilhaft bewährt, wenn die am linken und am rechten Ende der Rohre vorhandenen Sammler unterseitig jeweils mit einem Sammelraum verbunden sind, wobei die beiden Sammelräume durch eine Leitung verbunden sind und wobei zwischen einem jeden Sammelraum und dem zugehörigen Sammler ein Schwimmerventil vorgesehen ist. Die beiden Sammelräume sind unter normalen Betriebsbedingungen so weitgehend mit Kondensat gefüllt, daß sich das Schwimmerventil gerade noch in Offenstellung befindet und daß die Ansaugöffnung einer durch das Kondensat zu kühlenden Einrichtung vollständig überflutet ist. Die Kühlung der Einrichtung ist hierdurch stets gewährleistet und ein kontinuierliches Nachfließen von frisch kondensier­ tem Kondensat in die Sammelräume gewährleistet.

Bei der Kurvenfahrt eines Kraftfahrzeuges kann sich die Situation ergeben, daß das in den beiden Sammelräumen enthaltene Kondensat eine fliehkraftbedingte Relativverlage­ rung in Richtung der Außenseite der Kurve erfährt. In dem auf dieser Seite angeordneten Sammelraum kommt es folglich zu einem Aufstau von Kondensatbestandteilen, was eine Überführung des Schwimmerventils in eine Schließstellung bedingt. Der Umfang einer entsprechenden Relativverlagerung von Kondensatbestandteilen ist hierdurch auf eine unkriti­ sche Größenordnung beschränkt. Auch unter solchen Betriebs­ bedingungen ist daher, unabhängig von der Größe der in Querrichtung ausgeübten Beschleunigungskräfte, stets eine zuverlässige Versorgung der durch das Kondensat zu kühlenden Einrichtung gewährleistet. Auch die Kondensationsleistung als solche erfährt in extremen Situationen keine nennenswerte Beeinträchtigung. Im schlimmsten Falle kann es zu einem gewissen Aufstau von Kondensationsbestandteilen im letzten der einander in einer Reihenschaltung zugeordneten Rohre kommen. Unter praxisüblichen Bedingungen ist das ohne weitere Bedeutung.

Der Gegenstand der Erfindung wird nachfolgend anhand der als Anlage beigefügten Zeichnung weiter verdeutlicht. Es zeigen:

Fig. 1 eine beispielhafte Ausführung des erfindungsgemäßen Kondensators in einer Ansicht von vorn;

Fig. 2 den rechten Teil eines Kondensators ähnlich der in Fig. 1 gezeigten Ausführung in längsgeschnittener Darstellung;

Fig. 3 den in Fig. 2 gezeigten Teil eines Kondensators in quergeschnittener Darstellung.

Der in Fig. 1 gezeigte Kondensator ist für eine kontinuier­ liche Kondensation von dampfförmigen Stoffen bestimmt, beispielsweise für das Kühlmittel einer Verbrennungskraft­ maschine. Der Kondensator besteht im wesentlichen aus einem linken Gehäuseteil 10 und einem rechten Gehäuseteil 11, die untereinander durch sich beispielsweise quer zur Fahrtrichtung eines Kraftfahrzeuges erstreckende Rohre 2 verbunden sind. Die Rohre 2 sind in einem Abstand voneinander angeordnet und hierdurch frei von Kühlluft 1 umströmbar. Sie können gegebenenfalls mit zu­ sätzlichen Kühllamellen oder ähnlichem versehen sein.

Das linke Gehäuseteil 10 ist am oberen Ende mit einer Einlauföffnung 13 für die Zuführung eines dampfförmigen Stoffes versehen, das rechte Gehäuseteil 11 mit einer am unteren Ende austretenden Entnahmeöffnung 12 für die Ab­ führung von Kondensat. Diese Öffnung kann beispielsweise mit der Ansaugöffnung der Kühlmittelpumpe einer Verbrennungs­ kraftmaschine verbunden sein.

Beide Gehäuse 10, 11 sind am unteren Ende mit Sammelräumen 9 erweiterten Querschnittes versehen. Diese sind untereinander durch eine Leitung 8 verbunden. Der Flüssigkeitsspiegel des in den beiden Sammelräumen enthaltenen Kondensats vermag sich hierdurch gegenseitig auszugleichen.

In Fig. 2 ist das rechte Gehäuseteil teilweise in längsge­ schnittener Darstellung wiedergegeben. Es wird durch ein Kunststoff-Formteil gebildet, in welches die die eigentliche Kondensation des dampfförmigen Stoffes bewirkenden, metalli­ schen Rohre 2 einmünden. Der Austrittsöffnung der Rohre 2 ist in einem Abstand gegenüberliegend eine Prallwand angeord­ net, die sich quer zur Austrittsrichtung erstreckt. Die Prallwand 5 ist mit Ansätzen versehen, wodurch sie insgesamt von kastenförmiger Gestalt ist und die Austrittsöffnungen der Rohre entsprechend umschließt. Der durch die Prallwand gebildete Kasten wird am oberen Ende durch eine Dampfaus­ trittsöffnung 6 durchbrochen, am unteren Ende durch den Kondensatsammler 7.

Die Dampfaustrittsöffnungen sind so gestaltet, daß eine Zwangsumlenkung zum nächst folgenden Rohr zwangsläufig erfolgt. Die Kondensatsammler 4 sind durch im wesentlichen senkrecht verlaufende Kanäle gebildet, die am unteren Ende in Sammelräumen 9 münden, welche durch eine Leitung 8 untereinander verbunden sind. Zwischen den Sammelräumen 9 und den Sammlern 4 ist ein Schwimmerventil 14 angeordnet. Dieses ist so ausgebildet, daß die Verbindung zwischen dem Sammelraum 9 und dem Sammler 4 unterbrochen wird, wenn sich ein unzulässig großer Flüssigkeitsanstieg in dem entspre­ chenden Sammelraum 9 ergibt. Das könnte beispielsweise der Fall sein bei der Einleitung großer Beschleunigungskräfte parallel zur Richtung der Leitung 8. Sie haben somit bei dem erfindungsgemäßen Kondensator nicht mehr eine unzulässig große Absenkung des Flüssigkeitsspiegels in dem gegenüber­ liegenden Sammelraum 9 zur Folge. Hierdurch ist unter allen Betriebsbedingungen eine vollständige Überflutung der Ansaugöffnung 12 gewährleistet und damit zugleich eine ausreichende Versorgung der an die Ansaugöffnung 12 ange­ schlossenen Einrichtung.

Fig. 3 zeigt den Ausschnitt aus Fig. 2 in quergeschnitte­ ner Darstellung. Es ist zu ersehen, daß die Prallwände kastenförmig gestaltet sind und daß die Sammler 7, bezogen auf die Rohre 2 und die Dampfaustrittsöffnungen 6, seitlich versetzt angebracht sind.

Claims (5)

1. Kondensator für dampfförmige Stoffe, bei dem zumindest zwei einander in einer Reihenschaltung zugeordnete und von einem Kühlmittel umströmte Rohre vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß an der Austrittsöffnung eines jeden Rohres (2) eine Trenneinrichtung (3) vorgesehen ist, die eine Separierung des Restdampfes von dem Kondensat bewirkt und daß alle Trenneinrichtun­ gen (3) an einen Sammler (4) zum Abführen des Konden­ sats angeschlossen sind.

2. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtungen (3) jeweils eine Prallwand (5) umfassen und daß die Prallwände (5) den Austritts­ öffnungen quer zur Austrittsrichtung in einem Abstand vorgelagert sind.

3. Kondensator nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Prallwände (5) nach Art eines Kastens gestaltet sind, der die Austrittsöffnung eines jeden Rohres (2) umschließt und daß jeder Kasten im Bereich des oberen Endes von einer Dampfaustrittsöffnung (6) und im Bereich des unteren Endes von dem Sammler (4) durchdrungen ist.

4. Kondensator nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Sammler (4) durch im wesentlichen senk­ recht verlaufende Kanäle gebildet sind und daß die Kanäle am unteren Ende durch eine Leitung (8) verbunden sind.

5. Kondensator nach Anspruch 4, bei dem sich die Rohre im wesentlichen quer zur Fahrtrichtung eines Kraftfahr­ zeuges erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß die am linken und am rechten Ende der Rohre (2) vorgesehenen Sammler (4) unterseitig in einen Sammelraum (9) einmün­ den, daß die Sammelräume (9) durch eine Leitung (8) verbunden sind und daß zwischen einem jeden Sammelraum (9) und dem zugehörigen Sammler (4) ein Schwimmerventil vorgesehen ist.