GEBIET DER ERFINDUNG
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftentfeuchter zum Entfeuchten von Luft
zur Trocknung von Heu, der Luftentfeuchter umfassend einen Verdampfer und einen Kondensator,
wobei der Kondensator in einer Durchströmungsrichtung gesehen hinter dem Verdampfer
angeordnet ist und wobei der Verdampfer von zu entfeuchtender Luft in der Durchströmungsrichtung
durchströmbar ist.
STAND DER TECHNIK
[0002] Bei der Trocknung von Heu, das in der Landwirtschaft als ideales Futter für Rinder
eingesetzt werden kann, ist es bekannt, Luft zu entfeuchten und durch das Trocknungsgut
zu blasen. Hierfür wird das Trocknungsgut in einer Belüftungsbox platziert. Die Luft
wird über einen Ventilator angesaugt, einem Luftentfeuchter zugeführt und anschließend
in die Belüftungsbox eingeblasen.
[0003] Um die Trocknung zu beschleunigen, kann die zur Trocknung verwendete Luft angeheizt
werden. Wesentlich ist dabei aber, dass eine hinreichend große Menge an entfeuchteter
Luft in die Belüftungsbox bzw. durch das Heu geblasen werden kann. Bekannte Luftentfeuchter
beschränken jedoch den Luftdurchsatz wesentlich oder bieten bei hohem Luftdurchsatz
nur unbefriedigende Entfeuchtungsleistungen.
[0004] Aus der
EP 1559470 A1 ist ein Druckgastrockner mit einem Behälter bekannt, der einen Teil einer Gruppe
von Wärmetauschern mit einer Wärmerückgewinnungsvorrichtung und einem Verdampfer umschließt.
Der Trockner weist ein Kondensatentwässerungssystem auf, wobei ein Sensor vorgesehen
ist, um das Kondensatniveau im Behälter zu erfassen. Der Verdampfer ist ein Gas-Kühlmittel-Wärmetauscher
mit einem Kühlmittelkreislauf. Bei der Wärmerückgewinnungsvorrichtung handelt es sich
um einen Gas-Gas-Wärmetauscher, welcher einen Vorkühlabschnitt und einen Heizabschnitt
aufweist, d.h. die Wärmerückgewinnungsvorrichtung ist nicht Teil des Kühlmittelkreislaufs.
Hohe Strömungsgeschwindigkeiten der Luft werden nicht behandelt.
AUFGABE DER ERFINDUNG
[0005] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen verbesserten Luftentfeuchter
zum Entfeuchten von Luft zur Trocknung von Heu zur Verfügung zu stellen, der einen
hohen Luftdurchsatz bei gleichbleibender Entfeuchtungsleistung gewährleistet, um in
der Folge hohe Trocknungseffekte zu ermöglichen.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
[0006] Ein Luftentfeuchter zur Entfeuchtung von angesaugter Luft weist einen Verdampfer
auf, in welchem Kältemittel durch die Wärme der angesaugten Luft, die den Verdampfer
in einer Durchströmungsrichtung durchströmt, verdampft wird. Hierdurch wird die angesaugte
Luft unter den Taupunkt abgekühlt, und es kommt zu einer Kondensation von Wasser auf
der kalten Oberfläche des Verdampfers. Das Wasser rinnt bzw. tropft in der Folge vom
Verdampfer ab. Um das abtropfende Wasser aufzufangen, ist eine Abtropfwanne unter
dem Verdampfer angeordnet. Weiters weist der Luftentfeuchter einen Kondensator auf,
der in Durchströmungsrichtung gesehen hinter dem Verdampfer angeordnet ist.
[0007] Um nun den Luftdurchsatz zu steigern und in der Folge den Trocknungseffekt zu erhöhen,
muss bei gleich bleibendem durchströmbarem Querschnitt des Luftentfeuchters bzw. des
Verdampfers die Strömungsgeschwindigkeit der Luft gesteigert werden. Dies führt jedoch
dazu, dass das abtropfende Wasser verstärkt von der den Luftentfeuchter durchströmenden
Luft in Durchströmungsrichtung verfrachtet wird. Entsprechend landet das abtropfende
Wasser nicht mehr in der Abtropfwanne. Die Verfrachtung kann sogar soweit gehen, dass
das Wasser bis auf den Kondensator geblasen wird, der als Barriere wirkt, und von
dort abtropft. Das Wasser, das nicht in die Abtropfwanne abtropft kann klarerweise
große Probleme verursachen, insbesondere wenn Gefahr besteht, dass das Wasser in der
Folge bis zu elektrischen Schaltkreisen gelangen kann. Dies kann jedoch verhindert
werden, indem die Abtropfwanne so ausgelegt wird, dass sowohl der Verdampfer als auch
der Kondensator über der Abtropfwanne angeordnet sind.
[0008] Entsprechend ist es bei einem Luftentfeuchter zum Entfeuchten von Luft zur Trocknung
von Heu, der Luftentfeuchter umfassend einen Verdampfer und einen Kondensator, wobei
der Kondensator in einer Durchströmungsrichtung gesehen hinter dem Verdampfer angeordnet
ist und wobei der Verdampfer von zu entfeuchtender Luft in der Durchströmungsrichtung
durchströmbar ist, erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine Abtropfwanne vorgesehen ist,
über welcher sowohl der Verdampfer als auch der Kondensator angeordnet sind.
[0009] Im Kondensator kondensiert das Kältemittel und gibt dabei latente Wärme ab. Dies
kann zum Anwärmen der entfeuchteten Luft benutzt werden. In einer bevorzugten Ausführungsvariante
des erfindungsgemäßen Luftentfeuchters ist es daher vorgesehen, dass auch der Kondensator
von der entfeuchteten Luft durchströmbar ist. Auf diese Weise kann die entfeuchtete
Luft angewärmt werden, was ebenfalls zu einer schnelleren Trocknung des Trocknungsguts
beiträgt.
[0010] Bei den bei der Trocknung von Heu erreichbaren Strömungsgeschwindigkeiten der Luft
bzw. Luftdurchsätzen ist zu erwarten, dass der größte Anteil des abtropfenden Wassers
die Abtropfwanne zunächst in einem Bereich erreicht, der näher zum Verdampfer liegt
als zum Kondensator. Es wäre daher wünschenswert, könnte das Wasser von dort abgeführt
werden. Jedoch kommt es insbesondere bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten der Luft
dazu, dass die Luft das in der Abtropfwanne gesammelte Wasser in Richtung Kondensator
treibt und sich praktisch über die gesamte Fläche der Abtropfwanne zwischen Verdampfer
und Kondensator eine Wasserschicht ausbildet. Dies wirkt sich nachteilig dahingehend
aus, dass die bereits entfeuchtete Luft auf ihrem Weg zwischen Verdampfer und Kondensator
wieder Feuchtigkeit aufnehmen kann, wodurch wiederum die erzielte Entfeuchtung insgesamt
vermindert wird.
[0011] Um der Ausbildung dieser großflächigen Wasserschicht entgegenzuwirken, ist es daher
bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftentfeuchters vorgesehen,
dass die Abtropfwanne eine Stauleiste aufweist, die die Abtropfwanne in einen ersten
Sammelabschnitt und einen zweiten Sammelabschnitt unterteilt, wobei über dem ersten
Sammelabschnitt der Verdampfer angeordnet ist. Das im ersten Sammelabschnitt befindliche
Wasser, das den Großteil des abgetropften Wassers ausmacht, wird somit von der durchströmenden
Luft gegen die Stauleiste getrieben und kann sich nicht mehr über die gesamte Abtropfwanne
ausbreiten. Natürlich landen auch nach wie vor im zweiten Sammelbereich Wassertropfen.
Versuche haben jedoch gezeigt, dass deren Menge in der Praxis nicht groß genug ist,
um eine geschlossene Wasserschicht über dem gesamten zweiten Sammelbereich auszubilden.
Ein unerwünschtes Anfeuchten der Luft unmittelbar nach ihrer Entfeuchtung kann somit
wirkungsvoll unterbunden werden.
[0012] Selbstverständlich muss dafür gesorgt werden, dass das gesammelte Wasser abgeführt
werden kann, um ein Überlaufen der Abtropfwanne zu vermeiden. Daher ist es bei einer
bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftentfeuchters vorgesehen, dass
zwischen dem ersten Sammelabschnitt und dem zweiten Sammelabschnitt eine Abflussöffnung
der Abtropfwanne angeordnet ist. Um das Fließen des im zweiten Sammelabschnitt gesammelten
Wassers in Richtung der Abflussöffnung zu fördern, kann entweder die gesamte Abflusswanne
entsprechend geneigt werden oder es kann der zweite Sammelabschnitt mit einer entsprechenden
Neigung ausgeführt sein. Aufgrund der Luftströmung wird das im ersten Sammelabschnitt
befindliche Wasser jedenfalls in Richtung der Abflussöffnung getrieben.
[0013] Eine optimale Erreichbarkeit der Abflussöffnung - sowohl für das Wasser im ersten
Sammelbereich als auch für das Wasser im zweiten Sammelbereich - ergibt sich, wenn
die Abflussöffnung die Stauleiste unterbricht. Entsprechend ist es bei einer bevorzugten
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftentfeuchters vorgesehen, dass die Abflussöffnung
die Stauleiste unterbricht. Vorzugsweise kann dabei die Abflussöffnung in Längsrichtung
der Stauleiste gesehen mittig angeordnet sein, was ein besonders gleichmäßiges Abrinnen
des gesammelten Wassers begünstigt.
[0014] Für eine optimale Wirkung der Stauleiste ist die Anordnung der Stauleiste, des Verdampfers
und des Kondensators relativ zueinander entscheidend, wie in Versuchen ermittelt wurde.
Daher ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftentfeuchters
vorgesehen, dass der Verdampfer und der Kondensator einen Abstand zueinander aufweisen,
der mindestens dreimal, vorzugsweise mindestens fünfmal so groß ist wie ein Abstand
zwischen dem Verdampfer und der Stauleiste, wobei die Abstände in der Durchströmungsrichtung
gemessen sind.
[0015] Hinsichtlich der absoluten Abmessungen sind die zu erzielenden absoluten Luftdurchsätze
und/oder Strömungsgeschwindigkeiten zu berücksichtigen. Für die beim Trocknen von
Heu üblicherweise zu erzielenden Luftdurchsätze von 200 m
3/h pro Quadratmeter Boxenfläche, m
B2, bis 600 m
3/h/m
B2, vorzugsweise 400 m
3/h/m
B2 haben sich in Versuchen ein Abstand zwischen Verdampfer und Kondensator von mindestens
50 cm und/oder ein Abstand zwischen Verdampfer und Stauleiste von 7 cm bis 15 cm,
vorzugsweise 10 cm als besonders günstig erwiesen. Dabei ist unter Boxenfläche die
anströmbare Fläche der Belüftungsbox zu verstehen, in der das Heu zum Trocknen angeordnet
ist, wobei das Heu auf der Boxenfläche angeordnet ist.
[0016] Bevorzugt liegt das Heu im Wesentlichen lose in der Belüftungsbox vor, d.h. insbesondere
nicht in Form von Rundballen. Selbstverständlich ist aber auch die Trocknung des Heus
in Rundballenform möglich. In diesem Fall wird die anströmbare Boxenfläche auf jene
Fläche beschränkt, auf der der bzw. die Rundballen aufliegt bzw. aufliegen. Dies kann
bevorzugt so realisiert werden, dass jeweils ein zu trocknender Rundballen über jeweils
einer Öffnung in einem Anfangsbereich der Belüftungsbox angeordnet wird, wobei die
für das Trocknen verwendete Luft durch die Öffnung in die Belüftungsbox bzw. direkt
auf den jeweiligen Rundballen eingeblasen wird. Die Öffnung kann als kreisrundes Loch
ausgeführt sein und ist auf den Durchmesser der Rundballen angepasst, d.h. der Durchmesser
der Öffnung entspricht im Wesentlichen dem Durchmesser des Rundballens und beträgt
daher z.B. zwischen 1,2 m und 2 m. Damit der Rundballen nicht in die Öffnung hinein
fällt, kann die Öffnung beispielsweise mit einem Gitter abgedeckt sein. Entsprechend
ergeben sich in diesem Fall Luftdurchsätze von 850 m
3/h bis 2000 m
3/h pro Öffnung bzw. pro Rundballen.
[0017] Entsprechend ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftentfeuchters
vorgesehen, dass der Abstand zwischen Verdampfer und Kondensator mindestens 50 cm
beträgt. Ebenso ist es bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Luftentfeuchters vorgesehen, dass der Abstand zwischen Verdampfer und Stauleiste 7
cm bis 15 cm, vorzugsweise 10 cm beträgt.
[0018] Der genannte Abstand zwischen Verdampfer und Kondensator erweist sich auch insofern
als besonders vorteilhaft, als dieser ausreichend groß ist, um bequem eine zusätzliche
Wärmequelle zwischen Verdampfer und Kondensator anzuordnen. Mit der zusätzlichen Wärmequelle
kann die entfeuchtete Luft zusätzlich angewärmt werden, um die Trocknung weiter zu
begünstigen bzw. zu beschleunigen. Daher ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Luftentfeuchters vorgesehen, dass zwischen Verdampfer und Kondensator
eine Wärmequelle angeordnet ist, um die durch den Verdampfer durchgetretene Luft zusätzlich
anzuwärmen.
[0019] In diesem Fall, muss nicht unbedingt auf eine zusätzliche Heizung, z.B. eine zusätzliche
elektrische Heizung, zurückgegriffen werden. Dies deshalb, da der Luftentfeuchter
einen Kompressor umfasst, um das im Verdampfer verdampfte Kältemittel zu komprimieren.
Da der Kompressor hierbei Wärme abgibt, eignet sich also der Kompressor als zusätzliche
Wärmequelle, die zudem bequem zwischen Verdampfer und Kondensator untergebracht werden
kann, ohne die Strömung der Luft vom Verdampfer zum Kondensator wesentlich zu beeinträchtigen.
Daher ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftentfeuchters
vorgesehen, dass der Luftentfeuchter einen Kompressor umfasst, der zumindest teilweise,
vorzugsweise vollständig die Wärmequelle ausbildet.
[0020] Abhängig von der Umgebungstemperatur und der relativen Luftfeuchtigkeit der zu entfeuchtenden
Luft kann der Verdampfer sehr kalt werden. Dies kann soweit gehen, dass sich Eis an
der Oberfläche des Verdampfers bildet, was jedoch die Entfeuchtungsleistung beeinträchtigt
und daher unerwünscht ist. Um dies zu verhindern, ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Luftentfeuchters vorgesehen, dass eine Bypass-Leitung und ein
Umschaltventil vorgesehen sind, um Kältemittel, das im Verdampfer erhitzt und in den
gasförmigen Zustand übergeführt worden ist, zumindest teilweise wieder dem Verdampfer
- und nicht direkt dem Kondensator - zuzuführen. Das Umschaltventil ist nach dem Kompressor
angeordnet und arbeitet vorzugsweise automatisiert, beispielsweise als thermostatgesteuertes
Magnetventil. Indem also heißes gasförmiges Kältemittel, das im Verdampfer in den
gasförmigen Zustand übergeführt worden ist, vom Kompressor zum Verdampfer über die
Bypass-Leitung retour geführt wird, wird ein zu starkes Abkühlen des Verdampfers und
damit Eisbildung am Verdampfer verhindert. Sollte am Verdampfer eine Eisbildung bereits
eingesetzt haben, wird durch die Bypass-Leitung ein Abtauen des Verdampfers mittels
des heißen gasförmigen Kältemittels ermöglicht. Wenn keine Gefahr des Vereisens des
Verdampfers mehr besteht, d.h. wenn der Verdampfer warm genug ist und/oder die Umgebungstemperatur
hinreichend hoch und/oder die relative Luftfeuchtigkeit hinreichend klein, bzw. wenn
das Abtauen erfolgt ist, schaltet das Umschaltventil wieder um, und das heiße gasförmige
Kältemittel wird wieder direkt vom Kompressor dem Kondensator zugeführt. Insbesondere
ermöglichen die Bypass-Leitung und das Umschaltventil, dass der Kompressor mit sehr
hoher Leistung betrieben werden kann, sodass eine hohe Leistung des Luftentfeuchters
ermöglicht wird und gleichzeitig der Kompressor als besonders gute Wärmequelle für
das Anwärmen der getrockneten Luft genutzt werden kann, ohne dass der Verdampfer vereist.
[0021] Der Verdampfer besteht aus Lamellen, in denen das Kühlmittel geführt wird, bzw. wird
das Kühlmittel in Rohren geführt, zwischen denen die Lamellen angeordnet sind und
mit denen die Lamellen wärmeleitend verbunden sind (z.B. durch Löten oder durch ein
mechanisches Verpresssen bzw. Aufpressen, bei dem die Rohre aufgeweitet werden), um
die Leistung des Verdampfers zu steigern. Die Lamellen weisen zueinander in einer
Richtung normal auf die Durchströmungsrichtung einen Lamellenabstand auf, der das
Durchströmen der zu entfeuchtenden Luft durch den Verdampfer bzw. zwischen den Lamellen
ermöglicht. Versuche haben gezeigt, dass der Lamellenabstand an die beim Trocknen
von Heu üblicherweise zu erzielenden Luftdurchsätze angepasst werden kann, um eine
weitere Steigerung bzw. Optimierung der Luftentfeuchtungsleistung zu ermöglichen.
Daher ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftentfeuchters
vorgesehen, dass der Verdampfer Lamellen aufweist, die zueinander in einer Richtung
normal auf die Durchströmungsrichtung mit einem Lamellenabstand von 1,5 mm bis 2 mm,
vorzugsweise von 1,8 mm beabstandet sind. Diese Werte haben sich als optimal für den
Einsatz des Luftentfeuchters beim Trocknen von Heu erwiesen.
[0022] Wie bereits geschildert kondensiert Wasser aus der zu entfeuchtenden Luft auf dem
Verdampfer bzw. auf den Lamellen des Verdampfers. Zwar rinnt bzw. tropft dieses Wasser
von den Lamellen in die Abtropfwanne ab, doch beeinträchtigt das Wasser die Luftentfeuchtungsleistung,
solange es sich auf den Lamellen befindet, da das Wasser auf den Lamellen den direkten
Kontakt der zu entfeuchtenden Luft mit den Lamellen bzw. mit deren Oberfläche verhindert.
Um diese Beeinträchtigung zu mindern bzw. die Luftentfeuchtungsleistung zu steigern,
ist es daher bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftentfeuchters
vorgesehen, dass die Lamellen eine Antihaftbeschichtung aufweisen, um ein Abfließen
von kondensiertem Wasser von den Lamellen zu begünstigen. Grundsätzlich eignet sich
hierfür eine Vielzahl von an sich bekannten Antihaftbeschichtungen, die ein schnelleres
Abfließen ermöglichen, beispielsweise Teflon oder Lacke. Insbesondere ist eine derartige
Antihaftbeschichtung vorteilhaft, wenn die Lamellen aus Aluminium gefertigt sind.
Aluminium bildet grundsätzlich an seiner Oberfläche eine Oxidschicht, die eine gewisse
Rauigkeit und damit eine große Oberfläche mit sich bringt. Dies wiederum führt dazu,
dass das Wasser über Kapillarwirkung verstärkt auf den Lamellen haftet. Die Beschichtung
der Lamellen mit einer Antihaftbeschichtung bewirkt eine Verminderung der Rauigkeit
der Lamellenoberfläche und damit eine Reduktion der Kapillarwirkung, sodass das Wasser
besser abtropfen kann.
[0023] Um zu verhindern, dass sich Schmutz und/oder Staub und/oder Insekten in den Lamellen
des Verdampfers verfangen, ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Luftentfeuchters vorgesehen, dass in Durchströmungsrichtung gesehen vor dem Verdampfer
ein Gitter angeordnet ist, dessen Maschenweite kleiner als der Lamellenabstand ist.
Dies ist insbesondere bei dem genannten, relativ kleinen Lamellenabstand wichtig,
da dieser relativ kleine Lamellenabstand relativ leicht durch Schmutz/Staub/Insekten
oder ähnliches verstopft werden kann, was sich wiederum negativ auf den Luftdurchsatz
auswirken würde.
[0024] Wie bereits gesagt, wird das Kältemittel im Verdampfer durch Rohre geführt, die mit
den Lamellen wärmeleitend verbunden sind. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Luftentfeuchters ist es vorgesehen, dass der Verdampfer mindestens
eine Rohrreihe, vorzugsweise mehrere Rohrreihen, besonders bevorzugt vier Rohrreihen
umfasst, dass die mindestens eine Rohrreihe eine Vielzahl von Rohren für Kältemittel
umfasst, wobei die Rohre quer zur Durchströmungsrichtung und übereinander angeordnet
sind, und dass die Rohre in mehrere übereinander angeordnete Pakete unterteilt sind,
wobei für jedes Paket ein eigener Verteilerkopf vorgesehen ist, über welchen dem jeweiligen
Paket Kältemittel zuführbar ist. Hierdurch wird gewährleistet, dass das Kältemittel
gleichmäßig auf die Rohre der mindestens einen Rohrreihe aufgeteilt wird. Bzw. wird
das Kältemittel gleichmäßig auf die Rohre der in einer Kältemittelflussrichtung gesehen
ersten Rohrreihe aufgeteilt und damit auch gleichmäßig auf die Rohre jeder folgenden
Rohrreihe.
[0025] Durch die gleichmäßige Aufteilung auf die Rohre einer Rohrreihe, insbesondere auf
sämtliche Rohre, einer Rohrreihe wird sichergestellt, dass das Kältemittel in der
gesamten Rohrreihe im Wesentlichen dieselbe Temperatur hat. Dadurch wird sichergestellt,
dass es zu einer gleichmäßig über die Oberfläche der Rohrreihe verteilten Kondensation
von Luftfeuchtigkeit der durchströmenden Luft kommen kann. Insbesondere wird dabei
vermieden, dass in der Rohrreihe weiter unten angeordnete Rohre wesentlich wärmer
sind als darüber angeordnete Rohre. Wäre dies der Fall, würde die Gefahr bestehen,
dass an den oberen Rohren bzw. Lamellen kondensiertes Wasser auf wärmere darunter
liegende Rohre bzw. Lamellen herabtropft oder rinnt und dort aufgrund der höheren
Temperatur wieder verdampft, sodass die Luftfeuchtigkeit der durchströmenden Luft
sich wieder erhöht.
[0026] Die Verwendung von mehreren Verteilerköpfen hat weiters den Vorteil, dass die einzelnen
Verteilerköpfe relativ klein ausgeführt werden können. Aufgrund der Anzahl der mit
Kältemittel anzuspeisenden Rohre der Rohrreihe würde ein einzelner Verteilerkopf einen
sehr großen Durchmesser benötigen. Die Anordnung von Zuleitungen vom Verteilerkopf
zu den Rohren der Rohrreihe wäre entsprechend kompliziert. Demgegenüber gestaltet
sich die Anordnung der Zuleitungen von mehreren Verteilerköpfen einfacher, da pro
Verteilerkopf wesentlich weniger Zuleitungen vorzusehen sind, als dies bei einem einzigen
großen Verteilerkopf der Fall wäre.
[0027] Die mehreren Verteilerköpfe wiederum können je nach Größe des Luftentfeuchters jeweils
über eine Leitung mit eigenem Expansionsventil mit Kältemittel versorgt werden oder
über eine Leitung mit einem Expansionsventil, wobei in Kältemittelflussrichtung gesehen
nach dem Expansionsventil eine Aufteilung auf die mehreren Verteilerköpfe erfolgt.
Letzteres bietet sich insbesondere bei kleineren Luftentfeuchtern an, wobei die Aufteilung
auf die mehreren Verteilerköpfe z.B. mit einem T- oder U-förmigen Rohrstück erfolgen
kann. Bei größeren, insbesondere höheren Luftentfeuchtern mit entsprechend großen,
hohen Rohrreihen ist die Verwendung von mehreren Expansionsventilen vorteilhaft. Schwerkraft
bedingt kommt es durch das Absinken von flüssigen Teilen des Kältemittels zu einer
Entmischung der flüssigen Teile und der bereits verdampften, gasförmigen Teile des
Kältemittels. Bei großen Höhen der Rohrreihen wirkt sich diese Entmischung stärker
aus und hat eine besonders ungleichmäßige bzw. inhomogene Temperaturverteilung über
die Rohrreihe zur Folge. Indem jedes Paket über ein eigenes Expansionsventil mit Kältemittel
versorgt wird, kann eine inhomogene Temperaturverteilung besonders effektiv minimiert
und damit eine möglichst homogene Temperaturverteilung erreicht werden.
[0028] Die Vorsehung von mehreren, vorzugsweise vier Rohrreihen hat den Vorteil, dass die
zu trocknende Luft durch alle Rohrreihen nacheinander treten muss. Wenn es beim Durchtritt
durch die in Durchströmungsrichtung gesehen erste Rohrreihe zwar zu einer Abkühlung
der Luft, aber noch nicht zur Kondensation der Feuchtigkeit kommt, steht noch eine
oder mehrere Rohrreihen zur Verfügung, wo die Kondensation erfolgen kann. D.h. die
Wahrscheinlichkeit, dass es jedenfalls zur Unterschreitung des Taupunkts kommt, wird
durch die Vorsehung mehrerer Rohrreihen dramatisch erhöht bzw. kann praktisch sichergestellt
werden.
[0029] Vorzugsweise sind die Rohrreihen dabei so angeordnet, dass die in Kältemittelflussrichtung
gesehen erste Rohrreihe jene ist, die in Durchströmungsrichtung gesehen als letztes
von der zu trocknenden Luft durchströmt wird. Umgekehrt ist dabei die in Kältemittelflussrichtung
gesehen letzte Rohrreihe jene, die in Durchströmungsrichtung gesehen als erstes von
der zu trocknenden Luft durchströmt wird. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass die
Temperatur der Rohrreihen in Durchströmungsrichtung gesehen abnimmt, da die in Kältemittelflussrichtung
gesehen erste Rohrreihe die kälteste Rohrreihe ist. Wenn es in der in Durchströmungsrichtung
gesehen ersten Rohrreihe nicht zur Unterschreitung des Taupunkts kommt, so wird durch
die genannte Anordnung der Rohrreihen die Wahrscheinlichkeit nochmals erhöht, dass
die Unterschreitung des Taupunkts in einer in Durchströmungsrichtung gesehen darauffolgenden
Rohrreihe stattfindet. Im Idealfall kondensiert die Feuchtigkeit der zu trocknenden
Luft bei allen Rohrreihen, wodurch ein maximaler Entfeuchtungseffekt erzielt wird.
[0030] Jedes Rohr der in Kältemittelflussrichtung gesehen letzten Rohrreihe mündet in ein
Sammelrohr, über welches das Kältemittel in weiterer Folge in Richtung Kondensator
abgeführt wird. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Luftentfeuchters ist es vorgesehen, dass für jedes Paket ein eigenes Sammelrohr vorgesehen
ist, über welches vom jeweiligen Paket Kältemittel abführbar ist. Einerseits kann
hierdurch das Kältemittel sehr rasch vom Verdampfer abgeleitet werden.
[0031] Andererseits ist die Anordnung von mehreren Sammelrohren ideal für den Fall, dass
auch im Kondensator mehrere Pakete an Rohren vorgesehen sind, wobei jedem dieser Pakete
über ein eigenes Verteilerrohr Kältemittel zugeführt wird. Es kann dann für jedes
dieser Verteilerrohre ein korrespondierendes Sammelrohr vorgesehen sein, was eine
besonders effektive Zuführung des Kältemittels zum Kondensator gewährleistet. Konkret
ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftentfeuchters
vorgesehen, dass der Kondensator mindestens eine Rohrreihe, vorzugsweise mehrere Rohrreihen,
besonders bevorzugt vier Rohrreihen umfasst, dass die mindestens eine Rohrreihe eine
Vielzahl von Rohren für Kältemittel umfasst, wobei die Rohre quer zur Durchströmungsrichtung
und übereinander angeordnet sind, und dass die Rohre in mehrere übereinander angeordnete
Pakete unterteilt sind, wobei für jedes Paket ein eigenes Verteilerrohr vorgesehen
ist, über welches dem jeweiligen Paket Kältemittel zuführbar ist.
[0032] Weiters ist es bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Luftentfeuchters vorgesehen, dass jedes Verteilerrohr an einen eigenen Anspeisungsabschnitt
zur Anspeisung des jeweiligen Verteilerrohrs mit Kältemittel anschließt, wobei der
jeweilige Anspeisungsabschnitt im Bereich eines der untersten drei Rohre des jeweiligen
Pakets in das jeweilige Verteilerrohr mündet.
[0033] Durch diese Aufteilung erfolgt eine bessere Vermischung des Kältemittels im Kreislauf.
Beim Wechsel des Kältemittels vom gasförmigen in den flüssigen Zustand fallen die
kälteren Bestanteile, die bereits flüssig sind, nach unten aus. Wird nun das Verteilerrohr
zum Kondensator hin von oben angespeist, kommt es zu einer ungleichen Verteilung des
Kältemittels im Register bzw. in dessen mindestens einer Rohrreihe. Erfolgt hingegen
die Anspeisung jedes Verteilrohrs erfindungsgemäß am unteren Ende, wird dadurch eine
gleichmäßigere Vermischung des Kältemittels erreicht, bevor es vom Verteilerrohr in
die mindestens eine Rohrreihe hineinfließt. Somit wird jede Rohrreihe fast gleichmäßig
mit gleich warmen Kältemittel beschickt. Für die durchströmende Luft ergeben sich
somit nur äußerst geringe Abweichungen der Temperatur - sowohl über einer einzelnen
Rohrreihe als auch zwischen den in Durchströmungsrichtung gesehen aufeinanderfolgenden
Rohrreihen, falls mehrere Rohrreihen vorgesehen sind. Auf der gesamten Fläche der
Rohrreihen bzw. der Rohrreihen und zugehöriger Lamellen findet in der Folge eine gleichmäßige
Wärmeabnahme statt. Somit wird fast die gesamte Oberfläche der Rohrreihen bzw. der
Rohrreihen und zugehöriger Lamellen zur Wärmeabgabe ausgenutzt und die Heizleistung
des Kondensators erhöht.
[0034] Der Kompressor des Luftentfeuchters hat eine Ölschmierung. Bauartbedingt gelangt
ein Teil dieses Öls des Kompressors in den Kältemittelkreislauf und wird dort vom
Kältemittel mitgeführt. Um auf einen Ölabscheider verzichten zu können, ist es bei
einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftentfeuchters vorgesehen,
dass mehrere Rohrreihen vorgesehen sind und dass jedes Rohr einer Rohrreihe mit einem
Rohr mindestens einer anderen Rohrreihe über mindestens ein Verbindungselement für
das Kältemittel verbunden ist, um jeweils eine Rohrzeile auszubilden, wobei in mindestens
80%, vorzugsweise in mindestens 90%, besonders bevorzugt in mindestens 95% aller Rohrzeilen
die Verbindungselemente so ausgebildet und/oder angeordnet sind, dass das Kältemittel
in diesen Verbindungselementen kontinuierlich von oben nach unten fließen kann. Als
Verbindungsmittel kommen dabei insbesondere schlauch- oder rohrartige Verbindungsmittel
in Frage, z.B. im Wesentlichen U-förmige Verbindungsrohrbögen. Die Rohre der Rohrzeilen
verlaufen selbst üblicherweise waagrecht, wobei auch eine leicht geneigte, in Kühlmittelflussrichtung
von oben nach unten geneigte, Anordnung denkbar wäre. Insgesamt ergibt sich dadurch,
dass der Kondensator und/oder der Verdampfer eine überwiegend fallende Anordnung der
Rohrreihen bzw. Rohrzeilen aufweisen.
[0035] Wenn also das Öl im Kühlmittelkreislauf vom Kompressor weg zu den Verteilerrohren
des Kondensators geführt wird, fließt das Öl aufgrund der Schwerkraft - und zu einem
gewissen Teil auch aufgrund des herrschenden Drucks in den Rohren - praktisch verlustlos
durch die Rohre der Rohrreihen des Kondensators bzw. durch die Rohrzeilen des Kondensators
in ein Sammelrohr des Kondensators. Hier wird es durch den Druck in den Kühlmittelleitungen
zum Expansionsventil bzw. zu den Expansionsventilen befördert und über die Verteilerköpfe
des Verdampfers und Zuleitungen in die Rohre von dessen Rohrreihen bzw. Rohrzeilen
gedrückt. Auch hier bewirkt die fallende Anordnung der Rohrreihen bzw. Rohrzeilen,
dass kein oder nur ein vernachlässigbarer Siphon bzw. keine oder nur eine vernachlässigbare
Tiefstelle in der Rohrführung bzw. in den Rohrzeilen gebildet wird, wo das Öl stehen
bleiben kann. D.h. das Öl kann wie das Kältemittel im Wesentlichen kontinuierlich
durch die Rohrzeilen des Verdampfers - von den Zuleitungen bis zum Sammelrohr bzw.
zu den Sammelrohren - fließen. Über das Sammelrohr bzw. die Sammelrohre des Verdampfers
wird das Öl wieder in den Verdichter befördert.
[0036] Die Anordnung der Rohrreihen und insbesondere die Anordnung der Verbindungselemente
der Rohre der Rohrreihen bzw. die so ausgebildeten Rohrzeilen sind auch insofern von
großer Bedeutung, da das Kältemittel teilweise im gasförmigen Zustand im Kältemittelkreislauf
zirkuliert und das gasförmige Kältemittel das flüssige Öl nur schlecht mitnimmt. Durch
die erfindungsgemäße Ausbildung der Rohrzeilen mit entsprechend ausgebildeten und
angeordneten Verbindungselementen wird dieses Problem gelöst, da das Öl im Wesentlichen
in jeder Rohrzeile mittels der Schwerkraft von einer Rohrreihe zur nächsten nach unten
fließen kann und es keine oder nur vernachlässigbare Stellen gibt, an denen das Öl
nach oben gedrückt werden muss. Verluste an Öl in den Rohrzeilen können somit praktisch
vollständig vermieden werden.
[0037] Vorzugsweise ist außerdem mindestens ein Verteilerrohr des Kondensators mit einer
Ausbuchtung nach unten versehen, besonders bevorzugt alle Verteilerrohre des Kondensators.
Die Ausbuchtung ist im Bereich der Einmündung des jeweiligen Anspeisungsabschnitts
angeordnet und erstreckt sich nach unten - tiefer als der Anspeisungsabschnitt bzw.
als dessen Einmündung in das jeweilige Verteilerrohr. Die Ausbuchtung sorgt in Verbindung
mit einem relativ geringen Durchmesser des jeweiligen Verteilerrohrs dafür, dass eine
besonders gute Vermischung von Kältemittel und Öl im Bereich der Einmündung des Anspeisungsabschnitts
in das jeweilige Verteilerrohr stattfindet. Durch diese gute Durchmischung von Kältemittel
und Öl wird das Öl besser im Kältemittelkreislauf mitbefördert. Ölverluste bzw. das
Stehenbleiben von Öl werden somit minimiert.
[0038] Insgesamt bleibt somit eine ausreichende Schmierung des Verdichters auch ohne Ölabscheider
gewährleistet, weshalb auf einen Ölabscheider verzichtet werden kann, was wiederum
Konstruktionsaufwand und Geld spart. Der Ölabscheider hätte die Funktion, das Öl nach
dem Kompressor aus dem Kältemittel zu filtern und es zurück zum Kompressor zu führen.
[0039] Es sei bemerkt, dass auch Ausführungsvarianten von Luftentfeuchtern denkbar wären,
die zwar keine erfindungsgemäße Abtropfwanne mit Stauleiste, aber Verdampfer und/oder
Kondensatoren mit den geschilderten Rohrreihen aufweisen können. Insbesondere ist
es daher bei einem Luftentfeuchter zum Entfeuchten von Luft zur Trocknung von Heu,
der Luftentfeuchter umfassend einen Verdampfer und einen Kondensator, wobei der Kondensator
in einer Durchströmungsrichtung gesehen hinter dem Verdampfer angeordnet ist und wobei
der Verdampfer von zu entfeuchtender Luft in der Durchströmungsrichtung durchströmbar
ist, erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Verdampfer mindestens eine Rohrreihe, vorzugsweise
mehrere Rohrreihen, besonders bevorzugt vier Rohrreihen umfasst, dass die mindestens
eine Rohrreihe eine Vielzahl von Rohren für Kältemittel umfasst, wobei die Rohre quer
zur Durchströmungsrichtung und übereinander angeordnet sind, und dass die Rohre in
mehrere übereinander angeordnete Pakete unterteilt sind, wobei für jedes Paket ein
eigener Verteilerkopf vorgesehen ist, über welchen dem jeweiligen Paket Kältemittel
zuführbar ist. Vorzugsweise ist für jedes Paket ein eigenes Sammelrohr vorgesehen,
über welches vom jeweiligen Paket Kältemittel abführbar ist.
[0040] Alternativ oder zusätzlich ist es bei einem Luftentfeuchter zum Entfeuchten von Luft
zur Trocknung von Heu, der Luftentfeuchter umfassend einen Verdampfer und einen Kondensator,
wobei der Kondensator in einer Durchströmungsrichtung gesehen hinter dem Verdampfer
angeordnet ist und wobei der Verdampfer von zu entfeuchtender Luft in der Durchströmungsrichtung
durchströmbar ist, erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Kondensator mindestens eine
Rohrreihe, vorzugsweise mehrere Rohrreihen, besonders bevorzugt vier Rohrreihen umfasst,
dass die mindestens eine Rohrreihe eine Vielzahl von Rohren für Kältemittel umfasst,
wobei die Rohre quer zur Durchströmungsrichtung und übereinander angeordnet sind,
und dass die Rohre in mehrere übereinander angeordnete Pakete unterteilt sind, wobei
für jedes Paket ein eigenes Verteilerrohr vorgesehen ist, über welches dem jeweiligen
Paket Kältemittel zuführbar ist. Vorzugsweise schließt jedes Verteilerrohr an einen
eigenen Anspeisungsabschnitt zur Anspeisung des jeweiligen Verteilerrohrs mit Kältemittel
an, wobei der Anspeisungsabschnitt im Bereich eines der untersten drei Rohre des jeweiligen
Pakets in das jeweilige Verteilerrohr mündet.
[0041] Vorzugsweise sind mehrere Rohrreihen vorgesehen, wobei jedes Rohr einer Rohrreihe
mit einem Rohr mindestens einer anderen Rohrreihe über mindestens ein Verbindungselement
für das Kältemittel verbunden ist, um jeweils eine Rohrzeile auszubilden, wobei in
mindestens 80%, vorzugsweise in mindestens 90%, besonders bevorzugt in mindestens
95% aller Rohrzeilen die Verbindungselemente so ausgebildet und/oder angeordnet sind,
dass das Kältemittel in diesen Verbindungselementen kontinuierlich von oben nach unten
fließen kann.
[0042] Wie sich in Versuchen gezeigt hat, können mit dem erfindungsgemäßen Luftentfeuchter
nicht nur beim Trocknen von Heu, sondern auch beim Trocknen von Lebensmitteln hervorragende
Ergebnisse erzielt werden bzw. wirkt sich die Verwendung des erfindungsgemäßen Luftentfeuchters
auch in diesen Fällen positiv auf die erzielbaren Luftdurchsätze und Trocknungsleistungen
aus. Insbesondere kann durch die mittels des erfindungsgemäßen Luftentfeuchters erzielbare,
rasche Trocknung das Aroma der Lebensmittel maximal erhalten werden.
[0043] Daher ist erfindungsgemäß die Verwendung eines erfindungsgemäßen Luftentfeuchters
zum Entfeuchten von Luft zur Trocknung von Lebensmitteln vorgesehen. Als Spezialfall
hiervon kann Hopfen angesehen werden bzw. ist erfindungsgemäß die Verwendung eines
erfindungsgemäßen Luftentfeuchters zum Trocknen von Hopfen vorgesehen. Die damit erzielbare,
rasche Trocknung ermöglicht auch im Fall von Hopfen einen maximalen Erhalt des Aromas.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
[0044] Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnungen
sind beispielhaft und sollen den Erfindungsgedanken zwar darlegen, ihn aber keinesfalls
einengen oder gar abschließend wiedergeben.
[0045] Dabei zeigt:
- Fig. 1
- eine schematische Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Luftentfeuchter
- Fig. 2
- eine vergrößerte Darstellung eines Verdampfers des Luftentfeuchters aus Fig. 1
- Fig. 3
- eine schematische Seitenansicht des Luftentfeuchters aus Fig. 1, wobei aus Gründen
der Klarheit Kühlmittelleitungen, eine Bypass-Leitung und ein Umschaltventil nicht
gezeigt sind
- Fig. 4
- eine schematische Darstellung der Verwendung eines erfindungsgemäßen Luftentfeuchters
zum Entfeuchten von Luft zur Trocknung von Heu
- Fig. 5
- eine schematische Seitenansicht von Verdampfer und Kondensator einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Luftentfeuchters
- Fig. 6
- eine schematische Seitenansicht der Rohrführung in Fig. 5
- Fig. 7
- eine schematische Aufsicht der Rohrführung in Fig. 5
- Fig. 8
- eine schematische Seitenansicht von Verdampfer und Kondensator einer weiteren Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Luftentfeuchters
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
[0046] In Fig. 1 ist eine schematische Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Luftentfeuchter
5 dargestellt, der für die Entfeuchtung von Luft bei der Trocknung von Trocknungsgut,
insbesondere von Heu 1 (vgl. Fig. 4), verwendet werden kann. Der Luftentfeuchter 5
umfasst einen Verdampfer 11 in welchem Kältemittel (nicht dargestellt) durch die Wärme
von Luft, die in einer Durchströmungsrichtung 22 durch den Verdampfer 11 bzw. zwischen
Lamellen 27 (vgl. Fig. 2) des Verdampfers 11 hindurch strömt, verdampft wird. Hierdurch
wird die Luft unter den Taupunkt abgekühlt, und es kommt zu einer Kondensation von
Wasser auf der kalten Oberfläche des Verdampfers 11. Das Wasser rinnt bzw. tropft
in der Folge vom Verdampfer 11 in eine Abtropfwanne 18 ab. Die durchströmende Luft
wird hierdurch entfeuchtet und kann in weiterer Folge zur Trocknung des Trocknungsguts
bzw. des Heus 1 verwendet werden.
[0047] Das gasförmige Kältemittel gelangt über eine Kühlmittelleitung 32 (Pfeilspitzen zeigen
die Flussrichtung an) vom Verdampfer 11 in einen Kompressor 13 des Luftentfeuchters
5, wo es weiter verdichtet wird. Anschließend wird das heiße gasförmige Kühlmittel
vom Kompressor 13 über eine weitere Kühlmittelleitung 32 in einen Kondensator 12 des
Luftentfeuchters 5 geleitet, der in Durchströmungsrichtung 22 gesehen hinter dem Verdampfer
11 angeordnet ist. Im Kondensator 12 kondensiert das Kältemittel und gibt dabei latente
Wärme ab. Dies kann dazu benutzt werden, die entfeuchtete Luft anzuwärmen, indem auch
der Kondensator 12 von der Luft durchströmbar ist, was ebenfalls zu einer schnelleren
Trocknung des Trocknungsguts beiträgt. Schließlich wird das flüssige Kältemittel über
eine weitere Kühlmittelleitung 32 vom Kondensator 12 wieder dem Verdampfer 11 zugeführt,
wo der Kreislauf von Neuem beginnt.
[0048] Um ein Vereisen des Verdampfers 11 zu verhindern, was z.B. bei niedrigen Umgebungstemperaturen
und einer hohen relativen Luftfeuchtigkeit auftreten könnte, und/oder den Verdampfer
11 gegebenenfalls abtauen zu können, weist der erfindungsgemäße Luftentfeuchter 5
außerdem eine Bypass-Leitung 31 sowie ein Umschaltventil 30 auf. Um den Verdampfer
11 anzuwärmen und ggf. abzutauen, kann mittels des Umschaltventils 30 heißes gasförmiges
Kältemittel vom Kompressor 13 statt direkt in den Kondensator 12 wieder zurück in
den Verdampfer 11 geleitet werden. Wenn der Verdampfer 11 warm genug bzw. abgetaut
ist, schaltet das Umschaltventil 30 wieder um, und das Kühlmittel wird vom Kompressor
13 wieder direkt dem Kondensator 12 zugeleitet. Das Umschalten des Umschaltventils
30 kann dabei automatisiert erfolgen, beispielsweise indem das Umschaltventil 30 als
thermostatgesteuertes Magnetventil ausgeführt ist.
[0049] Um den bei der Trocknung von Heu 1 erwünschten Luftdurchsatz bzw. allgemein hohe
Luftdurchsätze zu erzielen und damit den Trocknungseffekt zu erhöhen, muss die Strömungsgeschwindigkeit
der Luft entsprechend hoch sein. Dies führt jedoch dazu, dass das abtropfende Wasser
verstärkt von der den Luftentfeuchter 5 durchströmenden Luft in Durchströmungsrichtung
22 verfrachtet wird. Um dennoch sämtliches abtropfendes Wasser auffangen zu können,
ist die Abtropfwanne 18 derart ausgelegt, dass sowohl Verdampfer 11 als auch Kondensator
12 über der Abtropfwanne 18 angeordnet werden können.
[0050] Um zu verhindern, dass die durchströmende Luft das sich in der Abtropfwanne 18 sammelnde
Wasser in Richtung Kondensator 12 treibt und sich hierdurch eine großflächige Wasserschicht
zwischen Verdampfer 11 und Kondensator ausbildet, ist eine Stauleiste 19 vorgesehen.
Diese teilt die Abtropfwanne 18 in einen ersten Sammelabschnitt 25 und einen zweiten
Sammelabschnitt 26, wobei der Verdampfer 11 über dem ersten Sammelabschnitt 25 angeordnet
ist. Das sich im ersten Sammelabschnitt 25 sammelnde Wasser kann von der durchströmenden
Luft nur noch bis zur Stauleiste 19 getrieben werden, wodurch die Ausbildung einer
großflächigen Wasserschicht verhindert wird. Hierdurch wird gewährleistet, dass die
bereits entfeuchtete Luft auf ihrem Weg vom Verdampfer 11 zum Kondensator 12 nicht
wieder Feuchtigkeit aufnehmen kann.
[0051] Um das gesammelte bzw. aufgestaute Wasser abzuführen ist eine Abflussöffnung 20 in
der Abtropfwanne 18 vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist die Abflussöffnung
20 so angeordnet, dass sie die Stauleiste 19 unterbricht, sodass Wasser sowohl aus
dem ersten Sammelabschnitt 25 als auch aus dem zweiten Sammelabschnitt 26 abfließen
kann. In einer Längsrichtung 29 der Stauleiste 19 gesehen wird die Stauleiste 19 von
der Abflussöffnung 20 in der Mitte unterbrochen, was ein besonders gleichmäßiges Abrinnen
des gesammelten Wassers begünstigt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel steht die Längsrichtung
29 im Wesentlichen normal auf die Durchströmungsrichtung 22. Es sind jedoch auch andere
Anordnungen der Stauleiste 19 denkbar, die schiefwinkelige Konfigurationen von Längsrichtung
29 zu Durchströmungsrichtung 22 ergeben.
[0052] Die Anordnung der Stauleiste 19 relativ zur Position des Verdampfers 11 und des Kondensators
12 ist dabei so gewählt, dass im ersten Sammelabschnitt 25 der Großteil des abtropfenden
Wassers gesammelt wird. Beispielsweise beträgt ein Abstand 23 zwischen Verdampfer
11 und Kondensator 12 mindestens 50 cm und ein Abstand 24 zwischen Verdampfer 11 und
Stauleiste 19 7 cm bis 15 cm, vorzugsweise 10 cm, wobei die Abstände 23, 24 in Durchströmungsrichtung
22 gemessen werden. Diese Abstände 23, 24 sind in der schematischen Seitenansicht
der Fig. 3 besonders deutlich erkennbar, wobei auf die Darstellung von Kühlmittelleitungen
32, der Bypass-Leitung 30 und des Umschaltventils 31 aus Gründen der Klarheit verzichtet
wurde.
[0053] Aus Fig. 3 geht außerdem klar hervor, dass zwischen Verdampfer 11 und Kondensator
12 genug Platz ist, um den Kompressor 13 derart anzuordnen, dass die Luft im Wesentlichen
ungehindert zwischen Verdampfer 11 und Kondensator 12 strömen kann. Die Abwärme des
Kompressors 13 kann außerdem dazu verwendet werden, die bereits entfeuchtete Luft
anzuwärmen, was sich positiv auf die Geschwindigkeit des Trocknungsprozesses auswirkt.
[0054] Die Luftentfeuchtungsleistung des Luftentfeuchters 5 kann weiter gesteigert werden,
indem der Abstand der Lamellen 27 des Verdampfers 11 im Hinblick auf den zu bewältigenden
Luftdurchsatz optimiert wird. Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Verdampfers
11, in welcher die Lamellen 27 gut erkennbar sind. Diese sind zueinander in einer
Richtung normal auf die Durchströmungsrichtung 22 mit einem Lamellenabstand 28 von
1,5 mm bis 2 mm, vorzugsweise von 1,8 mm beabstandet, was sich in Versuchen als optimal
für die bei der Trocknung von Heu 1 zu bewältigenden Luftdurchsätze gezeigt hat.
[0055] Die Oberfläche der Lamellen 27 ist außerdem mit einer Antihaftbeschichtung (nicht
dargestellt) versehen, um ein rasches Abrinnen bzw. Abtropfen des auf den Lamellen
27 kondensierten Wassers zu ermöglichen.
[0056] Um ein Verstopfen der relativ schmalen Öffnungen zwischen den einzelnen Lamellen
27 durch Schmutz, Staub oder Insekten, welche mit der Luft mittransportiert werden,
zu vermeiden, ist ein Fliegengitter 21 vorgesehen. Das Fliegengitter 21 ist in Durchströmungsrichtung
22 gesehen vor dem Verdampfer 11 angeordnet und weist eine Maschenweite auf, die kleiner
als der Lamellenabstand 28 ist.
[0057] Fig. 4 zeigt schließlich eine schematische Darstellung einer Verwendung des Luftentfeuchters
5 zum Entfeuchten von Luft beim Trocknen von Heu 1. Das Heu 1 ist in einer Belüftungsbox
2 zwischen einem Anfangsbereich 15 und einem Endbereich 16 angeordnet. Die Belüftungsbox
2 ist mit einem Dach 3 überdacht, sodass das Heu 1 vor Witterungseinflüssen geschützt
ist.
[0058] Das Heu 1 liegt auf einer Boxenfläche 33 auf. Die Boxenfläche 33 ist mit Luft anströmbar,
indem die Boxenfläche 33 beispielsweise durch ein Baustahlgitter realisiert wird,
das auf Rostträgern (nicht dargestellt) aufliegt und in einem gewissen Abstand, beispielsweise
40 cm, über einem Boden 34 angeordnet ist. Hierdurch wird im Anfangsbereich 15 ein
Luftkanal 17 ausgebildet, durch den Luft auf die Boxenfläche 33 bzw. in die Belüftungsbox
2 einblasbar ist.
[0059] Um die Luft in bzw. durch die Belüftungsbox 2 zu blasen, weist die in Fig. 4 gezeigte
Vorrichtung zur Heutrocknung einen Ventilator 4 auf, wobei die Pfeile in Fig. 4 mögliche
Luftströme symbolisieren. Die in die Belüftungsbox 2 einzublasende Luft wird zunächst
mittels des Ventilators 4 angesaugt, wobei vorzugsweise die gesamte angesaugte Luft
durch den Luftentfeuchter 5 gesaugt wird, in welchem Luftentfeuchter 5 die Luft entfeuchtet
wird.
[0060] Der Luftdurchsatz kann durch eine Steuerung des Ventilators 4 beeinflusst werden,
d.h. die Menge an angesaugter Luft und damit die Menge an in die Belüftungsbox 2 eingeblasener
Luft kann reguliert werden. Üblicherweise sollen Luftdurchsätze bzw. Mengen an angesaugter
Luft von 200 m
3/h pro Quadratmeter Boxenfläche 22, m
B2, bis 600 m
3/h/m
B2, vorzugsweise 400 m
3/h/m
B2 eingestellt werden, um eine rasche Trocknung des Heus 1 zu ermöglichen.
[0061] Hierbei ist zu berücksichtigen, dass die Dichte des Heus 1 variieren kann - typischerweise
zwischen 100 kg/m
3 bis 250 kg/m
3 -, womit ein unterschiedlicher Widerstand für die in die Belüftungsbox 2 eingeblasene
Luft einhergeht. Entsprechend muss die Leistung bzw. die Drehzahl des Ventilators
4 steuerbar sein, wobei hierfür Frequenzumrichter vorgesehen sind (nicht dargestellt).
Vorzugsweise werden Frequenzumrichter außerdem auch zur Steuerung der Leistung des
Luftentfeuchters 5 bzw. des Kompressors 13 des Luftentfeuchters 5 eingesetzt.
[0062] Dabei kann der Kompressor 13 mittels Frequenzumrichter typischerweise mit um bis
zu 50% mehr Leistung betrieben werden als gewöhnlich. Dies gestattet es, einerseits
eine hohe Trocknungsleistung des Luftentfeuchters 5 zu erzielen, andererseits kann
die damit verbundene erhöhte Abwärme des Kompressors 13 gezielt zum Anwärmen der getrockneten
Luft verwendet werden, die in die Belüftungsbox 2 eingeblasen wird. Zusätzliche Mittel
zum Anwärmen der Luft können daher typischerweise komplett entfallen, und trotzdem
kann eine Innentemperatur im Inneren der Belüftungsbox 2 erhöht und damit die Heutrocknungsleistung
gesteigert werden. Die Bypass-Leitung 30 und das Umschaltventil 31 wirken sich insbesondere
bei diesem Betrieb des Kompressors 13 mit hoher Leistung positiv aus bzw. ermöglichen
diesen Betrieb erst, da trotz der hohen Leistung des Kompressors 13 ein Vereisen des
Verdampfers 11 verhindert wird.
[0063] Im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 ist eine Umschaltklappe 6 vorgesehen, die im Endbereich
16 angeordnet ist und mittels eines elektrischen Zylinders 10 zwischen einer ersten
Position 7 und einer zweiten Position 8 hin und her bewegt werden kann. In der in
Fig. 4 gezeigten ersten Position 7 bewirkt die Umschaltklappe 6, dass Luft lediglich
aus der Belüftungsbox 2 angesaugt werden kann. Diese Luft wird in der Folge dem Luftentfeuchter
5 zugeführt und wieder in die Belüftungsbox 2 eingeblasen. D.h. es liegt in diesem
Fall ein geschlossener Luftkreislauf in der Vorrichtung zur Heutrocknung vor.
[0064] In der zweiten Position 8 hingegen, die in Fig. 4 durch die strichlierte Linie angedeutet
ist, wird die Luft vorzugsweise vollständig von außen bzw. von außerhalb der Belüftungsbox
2 angesaugt. Konkret ist hierfür ein Luftkanal 9 unter dem Dach 3 ausgebildet. Durch
das Entlangführen der von außen angesaugten Luft unter dem Dach 3 wird eine Wärmeübertragung
zwischen dieser Luft und dem Dach 3 begünstigt. Wenn das Dach 3 aufgrund der Sonneneinstrahlung
warm ist, kann auf diese Weise die von außen angesaugte Luft - letztlich durch Sonnenenergie
- angewärmt werden. Die Umschaltklappe 6 ermöglicht es somit, von außen ansaugbare
Luft gezielt einzusetzen, um zum Erreichen einer gewünschten Temperatur der Luft in
der Belüftungsbox 2 bzw. in deren Anfangsbereich 15 und/oder Endbereich 16, d.h. zum
Erreichen einer gewünschten Innentemperatur, beizutragen.
[0065] Um den Trocknungsprozess automatisiert ablaufen lassen zu können, ist eine Regel-Steuereinheit
14 vorgesehen, die vorzugsweise als speicherprogrammierbare Steuerung ausgeführt ist.
Die Regel-Steuereinheit 14 verarbeitet Signale bzw. Daten von Sensoren (nicht dargestellt)
über die Lufttemperatur und relative Luftfeuchtigkeit in der Belüftungsbox 2 und außerhalb
der Belüftungsbox 2. Die Ausführung der Regel-Steuereinheit 14 als speicherprogrammierbare
Steuerung ermöglicht es zudem, die aktuelle Menge des zu trocknenden Heus 1 zu berücksichtigen
und Schwellwerte für die Innentemperatur, die Temperatur außerhalb der Belüftungsbox
2, die Luftfeuchtigkeit und den Luftdurchsatz vorzugeben bzw. anzupassen. Basierend
auf diesen Daten bzw. Angaben steuert die Regel-Steuereinheit 14 die Umschaltklappe
6 bzw. den Elektrozylinder 10 an und regelt die Leistung des Ventilators 4 sowie des
Entlüfters 5 bzw. des Kompressors 13.
[0066] Fig. 5 stellt eine schematische Seitenansicht von Verdampfer 11 und Kondensator 12
einer Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Luftentfeuchters 5 dar. Der Verdampfer
11 weist Rohre 42 für das Kühlmittel auf, die quer zur Durchströmungsrichtung 22 verlaufen.
Dabei bilden die Rohre 42 vier sich von oben nach unten erstreckende Rohrreihen 43a,
43b, 43c, 43d aus, vgl. auch Fig. 6.
[0067] Die Rohre 42 sind in zwei übereinander angeordnete Pakete 50 unterteilt, wobei für
jedes Paket 50 ein eigener Verteilerkopf 40 vorgesehen ist, über welchen dem jeweiligen
Paket 50 Kältemittel zugeführt wird. Konkret wird dabei den Rohren 42 der in einer
Kältemittelflussrichtung 48 gesehen ersten Rohrreihe 43a über die zwei Verteilerköpfe
40 Kältemittel zugeführt. Das Kältemittel wiederum wird den Verteilerköpfen 40 über
ein Expansionsventil 35, ein Verteilerrohr 38 und ein an das Verteilerrohr 38 anschließendes
U-Rohr 39 zugeführt. Die Unterteilung in Pakete 50, welchen Kältemittel separat zugeleitet
wird, bzw. die zwei Verteilerköpfe 40 ermöglichen eine gleichmäßige Zuführung des
Kältemittels zu den Rohren 42 der ersten Rohrreihe 43a, sodass die Rohre 42 der ersten
Rohrreihe 43a und mit diesen Rohren wärmeleitend verbundene Lamellen (in Fig. 5 nicht
dargestellt) an deren Oberfläche im Wesentlichen alle dieselbe Temperatur aufweisen.
Zur gleichmäßigen Zuführung des Kältemittels ist der eine Verteilerkopf 40 über strichliert
angedeutete Zuleitungen 41 mit allen Rohren 42 der ersten Rohrreihe 43a im einen Paket
50 verbunden, d.h. mit allen Rohren 42 in der oberen Hälfte der ersten Rohrreihe 43a,
und der andere Verteilerkopf 40 ist mit allen Rohren 42 der ersten Rohrreihe 43a im
anderen Paket 50 verbunden, d.h. mit allen Rohren 42 in der unteren Hälfte der ersten
Rohrreihe 43a. Dabei ist für jedes Rohr 42 der ersten Rohrreihe 43a eine Zuleitung
41 vorgesehen (aus Gründen der Klarheit sind in Fig. 5 nicht alle Zuleitungen 41 eingezeichnet).
[0068] In den schematischen Darstellungen von Fig. 6 und Fig. 7 ist erkennbar, wie die Rohre
42 der vier Rohrreihen 43a-d miteinander verbunden sind, um Rohrzeilen 52 des Verdampfers
11 auszubilden. Die Rohre 42 der ersten Rohrreihe 43a sind über hintere Verbindungsrohrbögen
47b mit den Rohren 42 der zweiten Rohrreihe 43b verbunden, die Rohre 42 der zweiten
Rohrreihe 43b über vordere Verbindungsrohrbögen 47a mit den Rohren 42 der dritten
Rohrreihe 43c und die Rohre 42 der dritten Rohrreihe 43c mit den Rohren 42 der vierten
Rohrreihe 43d über hintere Verbindungsrohrbögen 47b. Auf diese Weise fließt das Kältemittel
in jeder Rohrzeile 52 von einer Zuleitung 41 in ein Sammelrohr 36: zunächst vom Verteilerkopf
40 über die Zuleitung 41 in ein Rohr 42 der ersten Rohrreihe 43a, dann in ein Rohr
42 der zweiten Rohrreihe 43b, dann in ein Rohr 42 der dritten Rohrreihe 43c, dann
in ein Rohr 42 der vierten Rohrreihe 43d und schließlich in das Sammelrohr 36, welches
das Kältemittel in Richtung Kompressor 13 bzw. in weiterer Folge in Richtung Kondensator
12 abführt.
[0069] Wie in Fig. 6 erkennbar ist, sind fast alle Rohrzeilen 52 fallend angeordnet. Von
den einundfünfzig Rohrzeilen 52 des dargestellten Ausführungsbeispiels sind lediglich
die oberste und die unterste Rohrzeile 52 nicht fallend angeordnet, da in diesen Rohrzeilen
52 jeweils zwei hintere Verbindungsrohrbögen 47b waagrecht angeordnet sind. In allen
anderen - fallend angeordneten - Rohrzeilen 52 sind sämtliche Verbindungsrohrbögen
47a, 47b so ausgebildet bzw. angeordnet, dass in Kältemittelflussrichtung 48 gesehen
das Kältemittel in den Verbindungsrohrbögen 47a, 47b kontinuierlich von oben nach
unten fließt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind also ca. 96% aller Rohrzeilen
52 fallend angeordnet, d.h. in ca. 96% aller Rohrzeilen 52 sind die Verbindungsrohrbögen
47a, 47b so ausgebildet und angeordnet dass das Kältemittel in den Verbindungsrohrbögen
47a, 47b in Kältemittelflussrichtung 48 kontinuierlich von oben nach unten fließt.
Die Rohre 42 der Rohrzeilen 52 sind dabei üblicherweise waagrecht angeordnet, denkbar
wäre aber auch eine geringfügig geneigte Anordnung, vorzugsweise in Kältemittelflussrichtung
48 von oben nach unten.
[0070] Die fallende Anordnung der Rohrzeilen 52 bewirkt, dass das Kältemittel - vom Eintritt
in das jeweilige Rohr 42 der ersten Rohrreihe 43a bis zum Austritt aus dem jeweiligen
Rohr 42 der vierten Rohrreihe 43d in das Sammelrohr 36 - diese Rohrzeilen 52 grundsätzlich
schon allein aufgrund der Schwerkraft durchfließen kann. Ein Druck in den Rohren 42
begünstigt den Fluss des Kältemittels in Kältemittelflussrichtung 48 und sorgt dafür,
dass das Kältemittel jedenfalls problemlos auch durch jene Rohrzeilen 52 fließt, die
Verbindungsrohrbögen 47a, 47b aufweisen, durch die das Kältemittel nicht kontinuierlich
in Kältemittelflussrichtung 48 von oben nach unten fließen kann.
[0071] Die fallende Anordnung der Rohrzeilen 52 ist von großem Vorteil, da auch Öl, das
zur Schmierung des Kompressors 13 verwendet wird, bauartbedingt unweigerlich in den
Kühlmittelkreislauf gelangt. Dieses Öl kann sich nun nicht in der Anordnung von Rohren
42 bzw. in den Rohrzeilen 52 festsetzen, da es ebenfalls schon aufgrund der Schwerkraft
dazu tendiert, durch alle fallend angeordneten Rohrzeilen 52 hindurch zu fließen.
Der Druck in den Rohren 42 begünstigt den Fluss des Öls in Kältemittelflussrichtung
48 und sorgt dafür, dass das Öl jedenfalls problemlos auch durch jene Rohrzeilen 52
fließt, die nicht fallend angeordnet sind bzw. die Verbindungsrohrbögen 47a, 47b aufweisen,
durch die das Öl nicht kontinuierlich in Kältemittelflussrichtung 48 von oben nach
unten fließen kann.
[0072] Die zu trocknende Luft muss in Durchströmungsrichtung 22 gesehen durch vier aufeinander
folgende Rohrreihen 43d, 43c, 43b, 43a strömen. Wenn es beim Durchtritt durch die
Rohrreihe 43d zwar zu einer Abkühlung der Luft, aber noch nicht zur Kondensation der
Feuchtigkeit kommt, stehen noch Rohrreihen 43c, 43b, 43a zur Verfügung, wo die Kondensation
erfolgen kann. D.h. die Wahrscheinlichkeit, dass es jedenfalls zur Unterschreitung
des Taupunkts kommt, wird durch die Vorsehung der vier Rohrreihen 43d, 43c, 43b, 43a
dramatisch erhöht bzw. kann die Unterschreitung des Taupunkts praktisch sichergestellt
werden. Dabei findet die Kondensation aufgrund der gleichmäßigen Temperaturverteilung
des Kühlmittels über jeder der Rohrreihen 43d, 43c, 43b, 43a gleichmäßig über dieser
Rohrreihe 43d, 43c, 43b, 43a statt. D.h. die Kondensation findet über die gesamte
Registeroberfläche der jeweiligen Rohreihen 43d, 43c, 43b, 43a gleichmäßig statt.
[0073] Weiters wirkt sich auch die fallende Anordnung der Rohrzeilen 42 der Rohrreihen 43d,
43c, 43b, 43a günstig aus. Aufgrund der gleichmäßig fallenden Anordnung der Rohrreihen
43d, 43c, 43b, 43a bzw. der Rohrzeilen 52 entgegen der Durchströmungsrichtung 22 der
Luft kann die Luft problemlos die gesamte Oberfläche jeder der aufeinander folgenden
Rohrreihen 43d, 43c, 43b, 43a überstreichen, und es kann ein vergleichsweise größerer
Temperaturbereich über die gesamte Registeroberfläche der jeweiligen Rohrreihen 43d,
43c, 43b, 43a bei gleicher Kompressorleistung abgedeckt werden. Wenn die Kompressorleistung
nicht mehr ausreichend für die Taupunktunterschreitung in jeder der Rohrreihen 43d,
43c, 43b, 43a ist, kommt es zu einer Regulierung im Register selbst in dem Sinne,
dass, wenn in Rohrreihe 43d der Taupunkt nicht unterschritten werden sollte und somit
keine Kondensation der durchströmenden Luft erfolgt, diese Kondensation in der darauffolgenden
Rohrreihe 43c, bzw. in Rohrreihe 43b spätestens jedoch in Rohrreihe 43a erfolgt. Dadurch
wird auch bei schwierigen Trocknungsbedingung (hohe Luftfeuchtigkeit und Temperatur
der durchströmenden Luft) und den damit einhergehenden grundsätzlich höheren Anforderungen
an die Kompressorleistung gewährleistet, dass es zumindest in der Rohrreihe 43a zur
Taupunktunterschreitung und somit zur Kondensation kommt, und dabei erfolgt die Kondensation
außerdem gleichmäßig über der gesamten Oberfläche von zumindest der Rohrreihe 43a.
[0074] In weiterer Folge wird das Kühlmittel dem Kondensator 12 zugeleitet. Der Kondensator
12 weist Rohre 45 für das Kühlmittel auf, die quer zur Durchströmungsrichtung 22 verlaufen.
Dabei bilden die Rohre 45 vier sich von oben nach unten erstreckende Rohrreihen 46a,
46b, 46c, 46d aus, vgl. auch Fig. 6. Die Rohre 45 sind in zwei übereinander angeordnete
Pakete 49 unterteilt, wobei für jedes Paket 49 ein eigenes Verteilerrohr 44 vorgesehen
ist, über welches dem jeweiligen Paket 49 das Kältemittel zugeführt wird.
[0075] Jedes Verteilerrohr 44 erhält das Kältemittel aus einem eigenen Anspeisungsabschnitt
51, der im Bereich eines der drei untersten Rohre 45 des jeweiligen Pakets 49 in das
jeweilige Verteilerrohr 44 mündet. Indem die Verteilerrohre 44 jeweils von unten angespeist
werden, kann eine verbesserte Durchmischung des Kältemittels, insbesondere von flüssigen
und gasförmigen Teilen des Kältemittels, garantiert werden, bevor das Kältemittel
den Rohren 45 zugeleitet wird. Somit wird jede der Rohrreihen 46a-d fast gleichmäßig
mit gleich warmem Kältemittel beschickt. Für die durchströmende Luft ergeben sich
somit nur äußerst geringe Abweichungen der Temperatur - sowohl über jeder einzelnen
der Rohrreihen 46a-d als auch zwischen den in Durchströmungsrichtung 22 gesehen aufeinanderfolgenden
Rohrreihen 46d, 46c, 46b, 46a. Auf der gesamten Fläche der Rohrreihen 46a-d bzw. der
Rohrreihen 46a-d und zugehöriger Lamellen (in Fig. 5 nicht dargestellt) findet in
der Folge eine gleichmäßige Wärmeabnahme statt. Somit wird fast die gesamte Oberfläche
der Rohrreihen 46a-d bzw. der Rohrreihen 46a-d und zugehöriger Lamellen (in Fig. 5
nicht dargestellt) zur Wärmeabgabe ausgenutzt und die Heizleistung des Kondensators
12 erhöht.
[0076] In den schematischen Darstellungen von Fig. 6 und Fig. 7 ist erkennbar, wie die Rohre
45 der vier Rohrreihen 46a-d miteinander verbunden sind, um Rohrzeilen 53 des Kondensators
12 auszubilden. Die Rohre 45 der ersten Rohrreihe 46a sind über hintere Verbindungsrohrbögen
47b mit den Rohren 45 der zweiten Rohrreihe 46b verbunden, die Rohre 45 der zweiten
Rohrreihe 46b über vordere Verbindungsrohrbögen 47a mit den Rohren 45 der dritten
Rohrreihe 46c und die Rohre 45 der dritten Rohrreihe 46c mit den Rohren 45 der vierten
Rohrreihe 46d über hintere Verbindungsrohrbögen 47b. Auf diese Weise fließt das Kältemittel
in jeder Rohrzeile 53 von den Verteilerrohren 44 in ein Sammelrohr 37: zunächst vom
jeweiligen Verteilerrohr 44 in ein Rohr 45 der ersten Rohrreihe 46a, dann in ein Rohr
45 der zweiten Rohrreihe 46b, dann in ein Rohr 45 der dritten Rohrreihe 46c, dann
in ein Rohr 45 der vierten Rohrreihe 46d und schließlich in das Sammelrohr 37, welches
das Kältemittel in Richtung Expansionsventil 35 abführt.
[0077] Wie in Fig. 6 erkennbar ist, sind fast alle Rohrzeilen 53 fallend angeordnet. Von
den einundfünfzig Rohrzeilen 53 des dargestellten Ausführungsbeispiels sind lediglich
die oberste und die unterste Rohrzeile 53 nicht fallend angeordnet, da in diesen Rohrzeilen
jeweils zwei hintere Verbindungsrohrbögen 47b waagrecht angeordnet sind. In allen
anderen - fallend angeordneten - Rohrzeilen 53 sind sämtliche Verbindungsrohrbögen
47a, 47b so ausgebildet bzw. angeordnet, dass in Kältemittelflussrichtung 48 gesehen
das Kältemittel in den Verbindungsrohrbögen 47a, 47b kontinuierlich von oben nach
unten fließt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind also ca. 96% aller Rohrzeilen
53 fallend angeordnet, d.h. in ca. 96% aller Rohrzeilen 53 sind die Verbindungsrohrbögen
47a, 47b so ausgebildet und angeordnet, dass das Kältemittel in den Verbindungsrohrbögen
47a, 47b in Kältemittelflussrichtung 48 kontinuierlich von oben nach unten fließt.
Die Rohre 45 der Rohrzeilen 53 sind dabei üblicherweise waagrecht angeordnet, denkbar
wäre aber auch eine geringfügig geneigte Anordnung, vorzugsweise in Kältemittelflussrichtung
48 von oben nach unten.
[0078] Die fallende Anordnung der Rohrzeilen 53 bewirkt, dass das Kältemittel - vom Eintritt
in das jeweilige Rohr 45 der ersten Rohrreihe 46a bis zum Austritt aus dem jeweiligen
Rohr 45 der vierten Rohrreihe 46d in das Sammelrohr 37 - diese Rohrzeilen 53 schon
allein aufgrund der Schwerkraft durchfließen kann. Ein Druck in den Rohren 45 begünstigt
den Fluss des Kältemittels in Kältemittelflussrichtung 48 und sorgt dafür, dass das
Kältemittel jedenfalls problemlos auch durch jene Rohrzeilen 53 fließt, die Verbindungsrohrbögen
47a, 47b aufweisen, durch die das Kältemittel nicht kontinuierlich in Kältemittelflussrichtung
48 von oben nach unten fließen kann.
[0079] Die fallende Anordnung der Rohrzeilen 53 ist von großem Vorteil, da das Öl des Kompressors
13 sich auch nicht in der Anordnung von Rohren 45 bzw. in den Rohrzeilen 53 festsetzen
kann, da es ebenfalls schon aufgrund der Schwerkraft dazu tendiert durch alle fallend
angeordneten Rohrzeilen 53 hindurch zu fließen. Der Druck in den Rohren 45 begünstigt
den Fluss des Öls in Kältemittelflussrichtung 48 und sorgt dafür, dass das Öl jedenfalls
problemlos auch durch jene Rohrzeilen 53 fließt, die nicht fallend angeordnet sind
bzw. die Verbindungsrohrbögen 47a, 47b aufweisen, durch die das Öl nicht kontinuierlich
in Kältemittelflussrichtung 48 von oben nach unten fließen kann.
[0080] Es besteht also praktisch keine Möglichkeit dafür, dass das Öl an einer Stelle im
Kühlmittelkreislauf stehenbleiben oder sich sammeln würde. D.h. das Öl wird durch
den Kühlmittelkreislauf stets wieder zum Kompressor 13 zurück befördert, sodass dessen
Schmierung garantiert werden kann, ohne dass ein Ölabscheider vorgesehen werden muss.
[0081] Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftentfeuchters
5, bei der für jedes Paket 50 ein eigenes Sammelrohr 36 vorgesehen ist, über welches
Kältemittel abgeführt wird, nachdem es aus den Rohren 42 der vierten Rohrreihe 43d
ausgetreten ist. Weiters ist für jedes Paket 50 ein Verteilerkopf 40 vorgesehen, der
wiederum jeweils über ein eigenes Expansionsventil 35 und ein eigenes Verteilerrohr
38 mit Kältemittel versorgt wird.
[0082] Insbesondere bei sehr hohen Rohrreihen 43a-d ist die Verwendung von mehreren Expansionsventilen
35 vorteilhaft. Schwerkraft bedingt kommt es durch das Absinken von flüssigen Teilen
des Kältemittels zu einer Entmischung der flüssigen Teile und der bereits verdampften,
gasförmigen Teile des Kältemittels. Bei großen Höhen der Rohrreihen 43a-d wirkt sich
diese Entmischung stärker aus und hat eine besonders ungleichmäßige bzw. inhomogene
Temperaturverteilung über jede der Rohrreihen 43a-d zur Folge. Indem jedes Paket 50
über ein eigenes Expansionsventil 35 mit Kältemittel versorgt wird, kann eine inhomogene
Temperaturverteilung besonders effektiv minimiert und damit eine möglichst homogene
Temperaturverteilung erreicht werden.
BEZUGSZEICHENLISTE
[0083]
- 1
- Heu
- 2
- Belüftungsbox
- 3
- Dach
- 4
- Ventilator
- 5
- Luftentfeuchter
- 6
- Umschaltklappe
- 7
- Erste Position der Umschaltklappe
- 8
- Zweite Position der Umschaltklappe
- 9
- Luftkanal
- 10
- Elektrischer Zylinder
- 11
- Verdampfer
- 12
- Kondensator
- 13
- Kompressor
- 14
- Regel-Steuereinheit
- 15
- Anfangsbereich
- 16
- Endbereich
- 17
- Luftkanal im Anfangsbereich
- 18
- Abtropfwanne
- 19
- Stauleiste
- 20
- Abflussöffnung
- 21
- Fliegengitter
- 22
- Durchströmungsrichtung
- 23
- Abstand zwischen Verdampfer und Kondensator
- 24
- Abstand zwischen Verdampfer und Stauleiste
- 25
- Erster Sammelabschnitt der Abtropfwanne
- 26
- Zweiter Sammelabschnitt der Abtropfwanne
- 27
- Lamellen
- 28
- Lamellenabstand
- 29
- Längsrichtung der Stauleiste
- 30
- Bypass-Leitung
- 31
- Umschaltventil
- 32
- Kühlmittelleitung
- 33
- Boxenfläche
- 34
- Boden
- 35
- Expansionsventil
- 36
- Sammelrohr des Verdampfers
- 37
- Sammelrohr des Kondensators
- 38
- Verteilerohr des Verdampfers
- 39
- U-Rohr
- 40
- Verteilerkopf
- 41
- Zuleitung zu einem Rohr des Verdampfers
- 42
- Rohr des Verdampfers
- 43a
- Erste Rohrreihe des Verdampfers
- 43b
- Zweite Rohrreihe des Verdampfers
- 43c
- Dritte Rohrreihe des Verdampfers
- 43d
- Vierte Rohrreihe des Verdampfers
- 44
- Verteilerrohr des Kondensators
- 45
- Rohr des Kondensators
- 46a
- Erste Rohrreihe des Kondensators
- 46b
- Zweite Rohrreihe des Kondensators
- 46c
- Dritte Rohrreihe des Kondensators
- 46d
- Vierte Rohrreihe des Kondensators
- 47a
- Vorderer Verbindungsrohrbogen
- 47b
- Hinterer Verbindungsrohrbogen
- 48
- Flussrichtung des Kältemittels
- 49
- Paket von Rohren des Kondensators
- 50
- Paket von Rohren des Verdampfers
- 51
- Anspeisungsabschnitt
- 52
- Rohrzeile des Verdampfers
- 53
- Rohrzeile des Kondensators
1. Luftentfeuchter (5) zum Entfeuchten von Luft zur Trocknung von Heu, der Luftentfeuchter
umfassend einen Verdampfer (11) und einen Kondensator (12), wobei der Kondensator
(12) in einer Durchströmungsrichtung (22) gesehen hinter dem Verdampfer (11) angeordnet
ist und wobei der Verdampfer (11) von zu entfeuchtender Luft in der Durchströmungsrichtung
(22) durchströmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abtropfwanne (18) vorgesehen ist, über welcher sowohl der Verdampfer (11) als
auch der Kondensator (12) angeordnet sind, und dass die Abtropfwanne (18) eine Stauleiste
(19) aufweist, die die Abtropfwanne (18) in einen ersten Sammelabschnitt (25) und
einen zweiten Sammelabschnitt (26) unterteilt, wobei über dem ersten Sammelabschnitt
(25) der Verdampfer (11) angeordnet ist.
2. Luftentfeuchter (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Sammelabschnitt (25) und dem zweiten Sammelabschnitt (26) eine
Abflussöffnung (20) der Abtropfwanne (18) angeordnet ist.
3. Luftentfeuchter (5) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abflussöffnung (20) die Stauleiste (19) unterbricht.
4. Luftentfeuchter (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (11) und der Kondensator (12) einen Abstand (23) zueinander aufweisen,
der mindestens dreimal, vorzugsweise mindestens fünfmal so groß ist wie ein Abstand
(24) zwischen dem Verdampfer (11) und der Stauleiste (19), wobei die Abstände (23,
24) in der Durchströmungsrichtung (22) gemessen sind.
5. Luftentfeuchter (5) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (23) zwischen Verdampfer (11) und Kondensator (12) mindestens 50 cm beträgt.
6. Luftentfeuchter (5) nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (24) zwischen Verdampfer (11) und Stauleiste (19) 7 cm bis 15 cm, vorzugsweise
10 cm beträgt.
7. Luftentfeuchter (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auch der Kondensator (12) von der entfeuchteten Luft durchströmbar ist.
8. Luftentfeuchter (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Verdampfer (11) und Kondensator (12) eine Wärmequelle angeordnet ist, um
die durch den Verdampfer (11) durchgetretene Luft zusätzlich anzuwärmen.
9. Luftentfeuchter (5) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftentfeuchter (5) einen Kompressor (13) umfasst, der zumindest teilweise, vorzugsweise
vollständig die Wärmequelle ausbildet.
10. Luftentfeuchter (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bypass-Leitung (30) und ein Umschaltventil (31) vorgesehen sind, um Kältemittel,
das im Verdampfer erhitzt und in den gasförmigen Zustand übergeführt worden ist, zumindest
teilweise wieder dem Verdampfer (11) zuzuführen.
11. Luftentfeuchter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (11) mindestens eine Rohrreihe, vorzugsweise mehrere Rohrreihen, besonders
bevorzugt vier Rohrreihen (43a-d) umfasst, dass die mindestens eine Rohrreihe (43a-d)
eine Vielzahl von Rohren (42) für Kältemittel umfasst, wobei die Rohre (42) quer zur
Durchströmungsrichtung (22) und übereinander angeordnet sind, und dass die Rohre (42)
in mehrere übereinander angeordnete Pakete (50) unterteilt sind, wobei für jedes Paket
(50) ein eigener Verteilerkopf (40) vorgesehen ist, über welchen dem jeweiligen Paket
(50) Kältemittel zuführbar ist.
12. Luftentfeuchter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes Paket (50) ein eigenes Sammelrohr (36) vorgesehen ist, über welches vom
jeweiligen Paket (50) Kältemittel abführbar ist.
13. Luftentfeuchter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (12) mindestens eine Rohrreihe, vorzugsweise mehrere Rohrreihen,
besonders bevorzugt vier Rohrreihen (46a-d) umfasst, dass die mindestens eine Rohrreihe
(46a-d) eine Vielzahl von Rohren (45) für Kältemittel umfasst, wobei die Rohre (45)
quer zur Durchströmungsrichtung (22) und übereinander angeordnet sind, und dass die
Rohre (45) in mehrere übereinander angeordnete Pakete (49) unterteilt sind, wobei
für jedes Paket (49) ein eigenes Verteilerrohr (44) vorgesehen ist, über welches dem
jeweiligen Paket (49) Kältemittel zuführbar ist.
14. Luftentfeuchter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Verteilerrohr (44) an einen eigenen Anspeisungsabschnitt (51) zur Anspeisung
des jeweiligen Verteilerrohrs (44) mit Kältemittel anschließt, wobei der jeweilige
Anspeisungsabschnitt (51) im Bereich eines der untersten drei Rohre (45) des jeweiligen
Pakets (49) in das jeweilige Verteilerrohr (44) mündet.
15. Luftentfeuchter nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Rohrreihen (43a-d, 46a-d) vorgesehen sind und dass jedes Rohr (42, 45) einer
Rohrreihe (43a-d, 46a-d) mit einem Rohr (42, 45) mindestens einer anderen Rohrreihe
(43a-d, 46a-d) über mindestens ein Verbindungselement (47a, 47b) für das Kältemittel
verbunden ist, um jeweils eine Rohrzeile (52, 53) auszubilden, wobei in mindestens
80%, vorzugsweise in mindestens 90%, besonders bevorzugt in mindestens 95% aller Rohrzeilen
(52, 53) die Verbindungselemente (47a, 47b) so ausgebildet sind, dass das Kältemittel
in diesen Verbindungselementen (47a, 47b) kontinuierlich von oben nach unten fließen
kann.