DE3742980A1 - Tropfenabscheider fuer eine klimaanlage - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Tropfenabscheider für eine Klimaanlage nach dem Oberbegriff des vorstehenden Hauptanspruchs.

Ein derartiger Tropfenabscheider ist beispielsweise aus dem DE-GM 19 21 210 bekannt. Nach der dortigen Lehre ist es grundsätzlich bekannt, daß Tropfenabscheider aus einem strömenden Luft-Wasser-Gemisch das Wasser abscheiden und entfernen. Er besteht aus vielen Prallelementen, die im allgemeinen als zickzackförmig geknickte Lamellen ausgeführt sind. Das strömende Luft-Wasser-Gemisch wird an diesen Lamellen mehrfach abgelenkt und die Wassertropfen können wegen der Massenträgheit diesen Umlenkungen nicht folgen und werden an den Lamellen abgeschieden. Nasen, Sicken oder Rinnen an den Lamellenenden leiten dann das abgeschiedene Wasser aus dem Strömungsbereich heraus. Es hat sich gezeigt, daß viele starke Umlenkungen zwar den Abscheidegrad, und somit auch den Widerstand des Tropfenabscheiders erhöhen, jedoch ein Druckverlust in der Klimaanlage dann in Kauf genommen werden muß. Letzteres ist gerade besonders kritisch bei der aus der DE-PS 19 53 866 bekannten Klimaanlage für Schiffscontainer, da dort der Gesamtdruck der Anlage durch die elektrische Antriebsleistung und die räumliche Abmessung der Anlage begrenzt ist. Seit über einem Jahrzehnt hat man deshalb völlig auf Tropfenabscheider bei den bekannten Klimaanlagen für Schiffscontainer verzichtet und die auftretende Feuchtigkeit im Container in Kauf genommen, wodurch die transportierten Waren teilweise im erheblichen Umfang beschädigt worden sind. Es bestand deshalb ein lang anhaltendes Bedürfnis im Stand der Technik, diese Nachteile zu beseitigen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, Abhilfe bei den Problemen des Standes der Technik zu schaffen. Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es somit, den eingangs genannten Tropfenabscheider derart anzuordnen und zu ge­ stalten, daß bei den gegebenen Strömungsgeschwindigkeiten nur ein extrem niedriger Druckverlust auftritt und trotzdem ein möglichst hoher Abscheidegrad erzielt wird.

Diese Aufgabe wird durch den im Anspruch 1 gekennzeichneten Tropfenabscheider gelöst.

Der erfindungsgemäße Tropfenabscheider wird also einerseits durch seine Einbauanordnung und andererseits durch die konstruktive Gestaltung seiner Lamellen charakterisiert, so daß z.B. bei Strömungsgeschwindigkeiten von ca. 17 m/s durch den Einbau des erfindungsgemäßen Tropfenabscheiders ein Druckverlust von nur 350 Pa auftrat, wobei der Abscheide­ grad des Wassers experimentell zu 75% bestimmt wurde.

Der erfindungsgemäße Tropfenabscheider ist also nicht an einer x-beliebigen Stelle angeordnet, sondern unmittelbar vor einem Einlaßstutzen der Klimaanlage, welcher mit einem Luftleitkanal kommuniziert, der mit einem oder mehreren Schiffscontainern verbunden ist. Im Normalfall handelt es sich also nicht um einen langen geraden Kanal, in dessen Mitte der Tropfenabscheider bei laminarer Strömung ange­ ordnet ist, sondern eher um eine Änderung des Strömungs­ weges, wo im gewissen Rahmen Turbulenzen auftreten. Gerade die Anordnung des erfindungsgemäßen Tropfenabscheiders an einer solchen Stelle vorzunehmen und das gewünschte Ergebnis zu erzielen, muß als überraschend bewertet werden. Von erfindungsgemäßer Bedeutung ist jedoch ebenfalls die Struktur der Lamellen, die einen ganz bestimmten Abstand voneinander aufweisen, nämlich 10 bis 20 mm, bei einer Tiefe geringer als 100 mm, wobei der Ablenkungswinkel α sich in einem moderaten Bereich geringer als 45°, insbesondere 30°, bewegt.

Weitere Vorteile und Merkmale gehen aus den vorstehenden Unteransprüchen hervor. Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 die Ansicht eines halben Querschottes eines Schiffes mit einer Klimaanlage für Container,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1 mit dem schematisch angedeuteten erfindungs­ gemäßen Tropfenabscheider,

Fig. 3 eine schematische Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen Tropfenabscheiders,

Fig. 4 eine Seitenansicht des in Fig. 3 gezeigten erfindungsgemäßen Tropfenabscheiders; und

Fig. 5 eine Draufsicht auf den in den Fig. 3 und 4 gezeigten erfindungsgemäßen Tropfenab­ scheider, sowie

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer einzel­ nen Lamelle.

In Fig. 1 wird eine Klimaanlage 2 des Standes der Technik gezeigt, die Container 8 versorgt, welche auf einem nicht gezeigten Transportschiff in einem oder mehreren Laderäumen übereinander gestapelt werden und die an der Seite über Kupplungen 9 und Anschlüsse 7 mit Luftleitkanälen 3 verbunden sind. Die Luftleitkanäle 3 bestehen aus Einzelkanälen 4 und 5. Die Klimaanlage 2 ist über Verbindungskanäle 11 mit den Luftleitkanälen 3 verbunden.

In Fig. 2 ist erstmals die Anordnung des erfindungsgemäßen Tropfenabscheiders 20 am unteren Ende der Klimaanlage 2 vor dem Einlaßstutzen 22 des Luftleitkanals 3 angedeutet. Mit 1 ist das Querschott des nicht gezeigten Schiffes angedeutet. Vorteilhafterweise befindet sich die Klimaanlage 2 in einer Nische 10 des Querschotts 1, so daß beide Klima­ anlagen 2 in einer senkrechten Ebene übereinander bzw. nebeneinander angeordnet sind. Die Anzahl der Klimaanlagen 2 ist jedoch nicht kritisch, sondern kann im geeigneten Rahmen gewählt werden. Die Anordnung des erfindungsgemäßen Tropfen­ abscheiders 20 unmittelbar vor dem Einlaßstutzen 22 der Klimaanlage 2 ermöglicht es, bei Strömungsgeschwindigkeiten im Bereich bis zu 20 m/s einen Wasserabscheidegrad von 70 bis 80% zu erzielen, so daß der Druckverlust geringer als 350 Pa ist. Auf diese Art und Weise wird sichergestellt, daß die Feuchtigkeit im Container die eingelagerten Waren (nicht gezeigt) nicht beschädigen kann. Ferner kann auch unabhängig vom vorhandenen Wetter bzw. Klima von außen Frischluft zugeführt werden, ohne daß sich hierdurch negative Feuchtig­ keitseinflüsse innerhalb der klimatisierten Container 8 bemerkbar machen.

Es ist jedoch erfindungsgemäß nicht nur die Anordnung des Tropfenabscheiders 20 allein wichtig, sondern ebenfalls sein in den Fig. 3 bis 6 gezeigter Aufbau. Der Tropfenabscheider 20 weist einen im wesentlichen rechteckigen Rahmen 20, 30, 40 auf, der eine integrierte, dichtgeschweißte Wanne 19 und einen eingeschweißten Ablaßstutzen 31 für das Wasser aufweist. Die besonders gestalteten Lamellen 15 sind quer über den Anströmungsbereich innerhalb des Rahmens verteilt und weisen einen Abstand von ca. 20 mm voneinander auf. Die Anströmungsrichtung der Luft ist durch den Pfeil 60 in Fig. 5 angedeutet. Die Bezugszeichen 6, 7, 8 und 9 stellen Zahnleisten zur Fixierung der Lamellen 15 dar, während das Bezugszeichen 12 ein Abschottblech bezeichnet.

Die Struktur der Lamellen 15 ist in Fig. 6 näher erläutert. Sie weist insgesamt eine Tiefe von 65 mm auf, die in etwa dreigeteilt ist. In Anströmrichtung des Pfeils 60 ist zunächst ein kurzes gerades Stück vorgesehen, welches dann über die hauptsächlichste Strecke über einen Winkel von ca. 30° abgelenkt wird. Das Endstück an der Luftaustrittsseite weist eine in Luftrichtung zurückgebogene Tropfenfangnase 16 auf. Die in Fig. 6 angegebene Dimensionierung in Millimetern ist nicht besonders kritisch. Die Tiefe der Lamellen sollte jedoch einen Wert von 100 mm nicht überschreiten, da sonst der Druckabfall zu groß ist. Ebenfalls sollte der Ablenkungswinkel nicht größer als 45° gewählt werden, da sonst ungünstige Strömungsverhältnisse und ein höherer Druckverlust auftreten.

Auch sollte bei der gegebenen Struktur der Lamellen 15 ihr Abstand im Bereich von 15 bis 25 mm gewählt werden, da ein kleinerer oder größerer Abstand zwischen ihnen ebenfalls nicht das gewünschte Resultat ergibt.

Claims (5)

1. Tropfenabscheider (20) für eine Klimaanlage (2) aus im Abstand voneinander angeordneten, zum Abscheiden von Wassertröpfchen zickzackförmig geknickten Lamellen (15), dadurch gekennzeichnet, daß der Tropfenabscheider (20) unmittelbar vor einem Einlaßstutzen (22) der Klimaanlage (2) angeordnet ist, welcher an einem als Doppelkanal (4, 5) ausgebildeten Luftleitkanal (3) angeschlossen ist, der seinerseits mit einem oder mehreren Schiffs-Containern (8) verbunden ist, und in dem Strömungsgeschwindigkeiten im Bereich bis zu 20 m/s bei einem Abscheidegrad des Wassers von 70-80% auftreten, und daß die im Bereich von 15-25 mm voneinander beabstandeten Lamellen (15) eine Tiefe geringer als 100 mm, insbesondere 65 mm, und einen Ablenkungswinkel α geringer als 45°, insbesondere ca. 30°, aufweisen.

2. Tropfenabscheider nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Rahmen (20, 30, 40) mit integrierter, dichtge­ schweißter Wanne (19) und eingeschweißtem Ablaßstutzen (31).

3. Tropfenabscheider nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (15) jeweils an ihrer Luftaustrittsseite eine Tropfenfangnase (16) aufweisen.

4. Tropfenabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Anströmquerschnitt von ca. 1000 × 500 mm, insbesondere 845 × 580 mm.

5. Tropfenabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch seine Anordnung unmittelbar an­ grenzend an eine Änderung des Strömungsweges der klimati­ sierten Luft.