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Dokumentenidentifikation DE3635776A1 28.04.1988
Titel Verdampfer mit Naßreinigungseinheit
Anmelder KÜBA Kühlerfabrik Heinrich W. Schmitz GmbH, 8021 Baierbrunn, DE
Erfinder Schmitz, Bodo, 8190 Wolfratshausen, DE
Vertreter Manitz, G., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat.; Finsterwald, M., Dipl.-Ing. Dipl.-Wirtsch.-Ing., 8000 München; Rotermund, H., Dipl.-Phys., 7000 Stuttgart; Heyn, H., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat., Pat.-Anwälte, 8000 München
DE-Anmeldedatum 21.10.1986
DE-Aktenzeichen 3635776
Offenlegungstag 28.04.1988
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.04.1988
IPC-Hauptklasse F28G 9/00
IPC-Nebenklasse B08B 3/00   
IPC additional class // A01K 1/00  

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Verdampfer, bestehend aus zumindest einem von Kühlmittel führenden Rohren durchsetzten, in einem Gehäuse angeordneten Lamellenpaket und wenigstens einem Ventilator zur Erzeugung eines durch das Gehäuse und das Lamellenpaket geführten Luftstroms, insbesondere zur Verwendung in Verbindung mit Wärmerückgewinnungsanlagen für Viehställe und dergleichen.

Verdampfer dieser Art sind in vielfältiger Ausführungsform bekannt und werden auch im Deckenbereich von Gebäuden in Verbindung mit Wärmepumpenanlagen eingesetzt.

Problematisch ist der Einsatz derartiger Verdampfer in Gebäuden mit hoher Staubbelastung und insbesondere in Gebäuden, in denen die durch den Verdampfer strömende Luft agressive Bestandteile enthält. Dies ist besonders ausgeprägt in Viehställen der Fall, wo zu der hohen Belastung der Luft mit Festteilchen eine hohe Luftfeuchtigkeit hinzukommt und von den Ausscheidungen der Tiere herrührende agressive Bestandteile, insbesondere Ammoniak, die Lebensdauer der technischen Geräte beeinträchtigen.

Um die Funktion eines Verdampfers in derart ungünstiger Umgebung zu gewährleisten, müßte eine häufige Reinigung des Verdampfers erfolgen. Durchgeführt werden könnte eine solche Reinigung beispielsweise mittels bekannter Hochdruckreiniger, aber der damit verbundene Arbeitsaufwand, der zumindest wöchentlich erbracht werden müßte, kann dem Landwirt nicht zugemutet werden.

Eine Integration einer Druckreinigung in den Verdampfer wäre zwar prinzipiell möglich, aber dazu wäre einerseits eine aufwendige, ein Herausspritzen von Reinigungs- und Schmutzwasser verhindernde Gehäusekonstruktion erforderlich, und andererseits wäre ein störend hoher Wasserverbrauch zu erwarten.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Verdampfer der eingangs angegebenen Art in der Weise auszubilden, daß mit möglichst geringem Wasserverbrauch und ohne aufwendige Gehäusekonstruktion ein Sauberhalten der Lamellenpakete ermöglicht wird und bei ungestörter Funktionsfähigkeit der Lamellenpakete insgesamt eine wesentliche Erhöhung der Standzeit des Verdampfers erreicht wird.

Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung dadurch, daß jedem Lamellenpaket eine mit dem Wasserleitungsnetz gesteuert verbindbare Naßreinigungseinheit zur drucklosen Vollfächenbespülung der Lamellen und Rohre zugeordnet und unterhalb des Lamellenblocks eine mit einem Ablauf versehene Schwalltropfen-Sammelwanne vorgesehen ist.

Durch diese drucklos und schwallartig erfolgende Vollflächenbespülung wird erreicht, daß die Ablagerungen vor dem Auftreten von Festbackeffekten abgeschwemmt werden und damit die Lamellenpakete stets ihre volle Wirksamkeit behalten und durch den Einsatz des Verdampfers eine entscheidende Verbesserung des Stallklimas zusätzlich zu der Wärmerückgewinnung erhalten wird.

Durch den Einsatz erfindungsgemäß ausgebildeter Verdampfer können Stallfeuchte und Stalltemperatur optimal geregelt bzw. eingestellt werden, und es werden vor allem die für das Stallklima ungünstigen Feinstoffteilchen regelmäßig entfernt und damit der Feinstoffteilchengehalt der Luft entscheidend verringert, da sich die Feinstoffteilchen an den stets feuchten Lamellen ablagern und durch die Vollflächenbespülung sofort in die Gülle überführt werden können. Dabei ist auch von wesentlicher Bedeutung, daß die Zyklen der Vollflächenbespülung zeitlich sehr kurz gehalten werden können und praktisch im Bereich weniger Sekunden liegen, was sich nicht nur hinsichtlich des Wasserverbrauchs günstig auswirkt, sondern auch eine geringe Mengenbelastung des Güllespeichers zur Folge hat.

Vorzugsweise besteht die Naßreinigungseinheit aus einer Flachwanne, deren Bodenfläche im wesentlichen gleich der Querschnittsfläche des zugeordneten Lamellenpakets ist und eine Vielzahl regelmäßig verteilter, zur Tropfenbildung bestimmter Löcher aufweist, wobei in dieser Flachwanne zumindest eine die Bodenfläche bedeckende Zwischenspeichermatte zur verzögerten Freigabe einer Schwalltropfenbildung angeordnet ist.

Durch die Ausgestaltung der Naßreinigungseinheit in dieser Form wird auf überraschende Weise erreicht, daß bei Auslösung eines Reinigungszyklus zunächst in der Flachwanne ein Wasservorrat angesammelt und der Druck an den Tropfenbildungsöffnungen erhöht wird, worauf gleichmäßig auf die gesamte Bodenfläche ein Tropfenaufbau beginnt und dann eine schwallartige Tropfenablösung einsetzt, die zu einem vollflächigen Abspülen der noch feuchten Lamellenflächen führt, wobei keinerlei störende Spritzeffekte auftreten.

Vorzugsweise ist die Flachwanne mit einem insbesondere übergreifenden Deckel verschlossen. Dieser Deckelverschluß muß dabei keineswegs dicht ausgeführt sein. Die geschlossene Einheit von Flachwanne und Deckel, die mit einem Anschlußstutzen für eine Schlauchleitung versehen ist, ist insgesamt sehr flach und kann schubladenartig in eine entsprechende Ausnehmung des Gehäuses oberhalb des jeweiligen Lamellenblocks geschoben werden. Diese schubladenartige Ausbildung bringt den wesentlichen Vorteil mit sich, daß eine in längeren Zeitabschnitten durchzuführende Reinigung und gegebenenfalls Entkalkung der Flachwanne und der Zwischenspeichermatte problemlos erfolgen kann.

Der Boden der Flachwanne kann auch von einer mit einer entsprechenden Anzahl kleiner Öffnungen versehenen Kunststoffplatte gebildet sein, die dann in einen entsprechenden Rahmen der Flachwanne eingesetzt ist. Eine solche Ausführungsform kann bei besonders kalkhaltigem Wasser von Vorteil sein.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielsweise erläutert; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Deckenverdampfers,

Fig. 2 eine schematische Teildarstellung der jedem Lamellenpaket zugeordneten Naßreinigungseinheit, und

Fig. 3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Prinzips der Schwalltropfenbildung.

Nach Fig. 1 ist im unteren Teil eines Gehäuses 1 eines Deckenverdampfers ein Ventilator angeordnet, der über eine entsprechende Gitteranordnung 3 Umgebungsluft ansaugt und nach Durchströmen von Lamellenpaketen 5 über seitliche, ebenfalls mit geeigneten Gittern versehene Auslaßöffnungen 4 etwa parallel zur Decke, an der der Verdampfer montiert ist, wieder abgibt.

Als Lamellen sind bevorzugt beschichtete Aluminiumlamellen verwendet, die in dichter Packung, z.B. mit einem gegegseitigen Abstand von etwa 3 mm angeordnet und von insbesondere aus nichtrostendem Stahl bestehenden Rohren 6 durchzogen sind, die von Kühlmittel durchströmt werden.

Die Unterseite des Verdampfers wird von einem als Sammelwanne 7 ausgeführten Deckel gebildet, der mit einem Ablauf 8 versehen ist. Um zum Zwecke einer Generalreinigung eine gute Zugänglichkeit zu schaffen, ist dieses Deckelteil zumindest einseitig schwenkbar am Gehäuse 1 gelagert, so daß bei Lösen der gegenüberliegenden Verbindung ein Aufschwenken des Deckelteils möglich ist.

Um unabhängig von den jeweiligen Einbauverhältnissen stets ein problemfreies Aufschwenken zu gewährleisten, ist der Deckel vorzugsweise beidseitig schwenkbar angelenkt, wobei im Falle des Lösens einer dieser Schwenklagerungen, z.B. durch Entfernen der entsprechenden Steckachse, ein Aufschwenken nach der einen oder anderen Richtung ermöglicht wird.

Oberhalb eines jeden Lamellenpakets 5 ist im Gehäuse 1 ein schubladenartiger Aufnahmeraum 10 vorgesehen, in dem sich eine flachwannenförmig ausgebildete Naßreinigungseinheit befindet. Diese im einzelnen noch erläuterte Einheit besitzt einen Anschlußstutzen, an dem beispielsweise über einen Schlauch eine Verbindung mit dem örtlichen Wasserleitungsnetz vorgenommen werden kann.

Verdampfer dieses Aufbaus werden bevorzugt in Ställen in Verbindung mit einer Wärmepumpenanlage verwendet. Durch die Deckenmontage ergibt sich dabei eine sehr günstige Luftverteilung, die zu keinen Zugerscheinungen führt.

Bei diesem bevorzugten Anwendungsfall bestehen zwei Zielsetzungen, nämlich zum einen die Energiegewinnung aus der Stallwärme und zum anderen die Verbesserung des Stallklimas durch Verringerung der Stallfeuchtigkeit und des Schmutz- und Staubgehalts der Luft in Form von Feinteilchen.

Dazu ist es erforderlich, daß die Lamellenpakete 5, an denen die Feuchtigkeit kondensiert, ihre Funktion dauerhaft erfüllen können und nicht durch Schmutzablagerungen und Verkrustungen in ihrer Wirksamkeit beeinträchtigt oder sogar ihrer Wirksamkeit beraubt werden. Die über jedem Lamellenpaket 5 angeordnete Naßreinigungseinheit sorgt dafür, daß diese unerwünschten Effekte und Folgen nicht eintreten.

Fig. 2 zeigt in einer schematischen Darstellung den Aufbau einer derartigen Naßreinigungseinheit. Sie besteht aus einer Flachwanne 9, deren Boden mit einer großen Anzahl identischer und gleichförmig verteilter Löcher 11 versehen ist. In diese Flachwanne 9 ist den Boden vollflächig bedeckend eine Zwischenspeichermatte 12 eingelegt, die gegebenenfalls noch mit einer weiteren, evtl. großporigeren Matte 12 abgedeckt sein kann.

Diese Zwischenspeichermatte 12 kann aus einem Mineralfaservlies, z.B. einem Glasfaservlies bestehen, aber dies stellt keine einschränkende Angabe dar. Wesentlich ist, daß diese Zwischenspeichermatte in der Lage ist, Wasser schwammartig aufzunehmen und ab Erreichen eines bestimmten Sättigungsgrades schlagartig die Öffnungen 11 im Boden der Flachwanne 9 mit Wasser zu beschicken, wodurch ein Tropfenschwall entsteht, der die darunterliegenden Lamellen des Lamellenblocks 5 ohne Spritzeffekte vollflächig bespült und alle an diesen noch nassen oder zumindest feuchten Lamellen hängenden Schmutzteile und sonstigen Verunreinigungen wegschwemmt.

Die Beschickung der Flachwanne 9 mit Wasser erfolgt über ein Rohr 15, das am Ende geschlossen und U-förmig oder meanderförmig gebogen ist, so daß über eine Vielzahl von deckelseitig gelegenen Öffnungen 15 eine über die gesamte Wannenfläche verteilte Wasserzuführung erfolgen kann.

Der Deckel 16 muß bezüglich der Flachwanne 9 nicht dicht schließen, aber vorzugsweise ist zwischen Flachwanne 9 und Deckel 16 ein elastischer Streifen, z.B. ein Schaumstoffstreifen angeordnet. Wenn die mit dem Deckel 16 verschlossene Flachwanne 9 in die schubladenförmige Aufnahme 10 des Gehäuses eingeschoben wird, so kann der Deckel etwas gegen die Flachwanne 9 gedrückt werden, wodurch sich im eingeschobenen Zustand aufgrund der Elastizität des Zwischenelementes 17 eine sichere Eigenfixierung ergibt.

Fig. 3 zeigt das Prinzip der Großtropfenbildung, die durch das Zusammenwirken der Öffnungen 11 im Boden der Flachwanne 9 mit der Zwischenspeichermatte 12 erhalten wird.

Die einzelnen Tropfen wachsen aufgrund der Flüssigkeitszuführung über das Zwischenspeicherelement 12 zu ungewöhnlicher Größe an und entfalten damit bezüglich der Lamellen des Lamellenblocks, deren gegenseitiger Abstand geringer ist als der Durchmesser der entsprechenden Tropfen 18, eine besondere Wirksamkeit.

Die drucklose Vollflächenbespülung nach der Erfindung wird vorzugsweise immer dann und sehr kurzzeitig durchgeführt, wenn der zugehörige Verdampfer abschaltet. Damit wird sichergestellt, daß nach jedem Laufzyklus des Verdampfers die Lamellen gesäubert und die Schmutzpartikel über die Wanne 7 und den Anschluß 8 in die Gülle geleitet werden.

Bei der nur einige Sekunden dauernden Vollflächenbespülung der Lamellen hält sich der Wasserbedarf in engen Grenzen, und dies wirkt sich auch dahingehend vorteilhaft aus, daß der Gülle-Sammelbehälter mengenmäßig nur gering belastet wird.

Durch die zyklische Reinigung der Lamellenpakete ergeben sich nicht nur wesentlich größere Wartungsintervalle für den Verdampfer, sondern es wird vor allem auch die Standzeit des Gesamtgeräts entscheidend erhöht.


Anspruch[de]
  1. 1. Verdampfer, bestehend aus zumindest einem von Kühlmittel führenden Rohren durchsetzten, in einem Gehäuse angeordnetem Lamellenpaket und wenigstens einem Ventilator zur Erzeugung eines durch das Gehäuse und das Lamellenpaket geführten Luftstroms, insbesondere zur Verwendung in Verbindung mit Wärmerückgewinnungsanlagen für Viehställe und dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Lamellenpaket (5) eine mit dem Wasserleitungsnetz gesteuert verbindbare Naßreinigungseinheit zur drucklosen Vollflächenbespülung der Lamellen und Rohre zugeordnet und unterhalb des Lamellenblocks (5) eine mit einem Ablauf (8) versehene Schwalltropfen-Sammelwanne (7) vorgesehen ist.
  2. 2. Verdampfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Naßreinigungseinheit aus einer Flachwanne (9) besteht, deren Bodenfläche im wesentlichen gleich der Querschnittsfläche des zugeordneten Lamellenpakets (5) ist und eine Vielzahl regelmäßig verteilter, zur Tropfenbildung bestimmter Löcher (11) aufweist, und daß in dieser Flachwanne (9) zumindest eine die Bodenfläche bedeckende Zwischenspeichermatte (12) zur verzögerten Freigabe einer Schwalltropfenbildung angeordnet ist.
  3. 3. Verdampfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachwanne (9) mit einem insbesondere übergreifenden Deckel (16) verschließbar ist und daß die oberhalb der Zwischenspeichermatte (12) gelegene Flüssigkeits-Speiseleitung (14) in Form eines mehrfach gekrümmten und am Ende verschlossenen Rohrabschnitts durch die Flachwanne (9) geführt und mit einer Mehrzahl von Auslaßöffnungen versehen ist.
  4. 4. Verdampfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnungen deckelseitig gelegen sind.
  5. 5. Verdampfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenspeichermatte (12) aus einem Schwammfunktion aufweisenden mineralischen Vlies oder einem Kunststoff-Wirrfaservlies besteht.
  6. 6. Verdampfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Flachwanne (9) und Deckel (16) ein elastisches Element (17) angeordnet und die geschlossene Einheit von Flachwanne (9) und Deckel (17) in eine schubladenförmige Aufnahme (10) des Gehäuses (1) einschiebbar und in der eingeschobenen Position durch Klemmung gehalten ist, wobei die Rückstellkraft des elastischen Elements (17) zu dieser Klemmfixierung zumindest teilweise beiträgt.
  7. 7. Verdampfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der einzelnen Lamellen des Lamellenpakets (5) kleiner ist als der Durchmesser der sich an der Unterseite der Öffnungen (11) im Flachwannenboden bildenden Tropfen (18).
  8. 8. Verdampfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der Flachwanne (9) aus einer mit einer Vielzahl von Bohrungen (11) versehenen Kunststoffplatte besteht.
  9. 9. Verdampfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelwanne (7) zweiseitig schwenkbar gelagert ist und jede der Schwenklagerungen zur Ermöglichung eines einseitigen Aufschwenkens lösbar ist.
  10. 10. Verdampfer nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Speiseleitung (14) ein Ventil, insbesondere ein Magnetventil geschaltet ist, das periodisch für einige Sekunden aufsteuerbar ist.
  11. 11. Verdampfer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerung des Magnetventils in Abhängigkeit von dem Abschaltsignal des Verdampfers erfolgt.






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