CH623914A5 - Method and device for humidifying air - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung 40 zum Befeuchten von Luft. The invention relates to a method and a device 40 for humidifying air.
Derartige Verfahren werden beispielsweise in Klimaanlagen oder in Kühlmöbeln angewendet. Dabei wird Luft mit Wasser angereichert und in die Räumlichkeiten bzw. Lagerräume geleitet, innerhalb derer eine bestimmte Luftfeuchte erwünscht ist. 45 Such methods are used for example in air conditioning systems or in refrigeration units. Air is enriched with water and directed into the rooms or storage rooms within which a certain air humidity is desired. 45
Bei einem bekannten Verfahren dieser Art wird die zu befeuchtende Luft in einem Kanal geführt, in den ein zweiter Kanal mündet. Am freien Ende des zweiten Kanals ist ein Behälter für das Wasser installiert. Dieses Wasser verdampft infolge Erwärmung, steigt in den zweiten Kanal und gelangt in 50 den ersten Kanal. Dort wird der Wasserdampf von der vorbeiströmenden Luft aufgenommen und mitgeführt, (siehe DE-OS 22 17 730). In a known method of this type, the air to be humidified is guided in a channel into which a second channel opens. A container for the water is installed at the free end of the second channel. This water evaporates as a result of heating, rises into the second channel and reaches the first channel in 50. There, the water vapor is taken up by the air flowing past and carried along (see DE-OS 22 17 730).
Ein solches Verfahren ist jedoch mit einem erheblichen 5S apparativen Aufwand verbunden. Die erforderlichen Einrichtungen benötigen einen erheblichen zusätzlichen Raum. Weiterhin besteht die Gefahr, dass im Bereich der Vermischung von Luft und Wasserdampf Nebelbildung auftritt oder, dass ein Teil der Feuchtigkeit wieder ausgeschieden wird und sich als Kon- 60 densat in den Wänden des Kanals niederschlägt. Die Einstellung eines bestimmten Wertes der relativen Luftfeuchte ist nur schwer möglich. However, such a method is associated with a considerable outlay on 5S equipment. The necessary facilities require a considerable additional space. There is also the danger that mist formation occurs in the area of the mixing of air and water vapor, or that part of the moisture is excreted again and condenses in the walls of the duct. It is difficult to set a certain relative humidity value.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Befeuchten von Luft anzugeben, mit dessen Hilfe Luft mit 65 beliebiger, vorzugsweise annähernd 100%iger relativer Luftfeuchte fortlaufend und ohne grossen apparativen Aufwand erzeugt werden kann. The invention has for its object to provide a method for humidifying air, by means of which air with 65 arbitrary, preferably approximately 100% relative air humidity can be generated continuously and without great expenditure on equipment.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Luft durch einen gasdurchlässigen, mit einer Flüssigkeit beaufschlagten Körper geführt wird. Dabei wird die Luft in eine grosse Anzahl von Teilströmen aufgeteilt und mit einer grossen, mit Flüssigkeit benetzten Oberfläche in Berührung gebracht. Die Luft nimmt, während sie den gasdurchlässigen, mit der Flüssigkeit getränkten Körper durchströmt, automatisch soviel Flüssigkeit auf, dass sie den gasdurchlässigen Körper höchstens annähernd gesättigt verlässt. Die Menge der aufgenommenen Flüssigkeit und damit die relative Luftfeuchte der befeuchteten Luft hängt bei üblicherweise konstantem Luftstrom dann im wesentlichen nur noch von der Menge der dem gasdurchlässigen Körper zugeführten Flüssigkeit ab. Soll Luft mit 100%iger relativer Luftfeuchte erzeugt werden, so kann dies einfach dadurch erreicht werden, dass ein geringer Überschuss an Feuchtigkeit innerhalb des gasdurchlässigen Körpers bereitgestellt wird. Die befeuchtete Luft kann darüberhinaus mit relativ trockener Luft zu Luft mit einer bestimmten relativen Luftfeuchte vermischt werden. This object is achieved according to the invention in that the air is passed through a gas-permeable body which is exposed to a liquid. The air is divided into a large number of partial flows and brought into contact with a large surface wetted with liquid. As it flows through the gas-permeable body soaked in the liquid, the air automatically absorbs so much liquid that it leaves the gas-permeable body at most approximately saturated. The amount of liquid absorbed and thus the relative air humidity of the humidified air, with a usually constant air flow, then essentially only depends on the amount of liquid supplied to the gas-permeable body. If air is to be generated with 100% relative air humidity, this can be achieved simply by providing a small excess of moisture within the gas-permeable body. The humidified air can also be mixed with relatively dry air to air with a certain relative humidity.
Mit Vorteil wird die Menge der Flüssigkeit, mit der der gasdurchlässige Körper beaufschlagt wird, in Abhängigkeit von Temperatur und relativer Luftfeuchte bei dieser Temperatur bemessen. Dabei hat sich eine Temperatur zwischen +5 und +100° C und eine relative Luftfeuchte zwischen 40 und 80% bei dieser Temperatur als besonders günstig erwiesen. The amount of liquid with which the gas-permeable body is acted upon is advantageously measured as a function of temperature and relative air humidity at this temperature. A temperature between +5 and + 100 ° C and a relative air humidity between 40 and 80% at this temperature has proven to be particularly favorable.
Eine besonders vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist durch ein Gehäuse mit Eintritts- und Austrittsöffnungen für die zu befeuchtende Luft, wobei der gasdurchlässige Körper zwischen den Eintritts- und Austrittsöffnungen angeordnet ist, und eine in den oberen Bereich des Gehäuses mündende Anschlussleitung für die Flüssigkeit gekennzeichnet. A particularly advantageous device for carrying out the method is characterized by a housing with inlet and outlet openings for the air to be humidified, the gas-permeable body being arranged between the inlet and outlet openings, and a connecting line for the liquid opening into the upper region of the housing .
Gesättigte Luft kann dann besonders sicher erzeugt werden, wenn ständig ein bestimmter Überschuss an Flüssigkeit innerhalb des gasdurchlässigen Körpers zur Verfügung steht. Für die Ableitung der aus dem gasdurchlässigen Körper ausgeschiedenen Flüssigkeit erweist es sich dabei als günstig, wenn unterhalb des Gehäuses eine Auffangeinrichtung für die überschüssige Flüssigkeit angeordnet ist. Saturated air can be generated particularly safely if a certain excess of liquid is constantly available within the gas-permeable body. For the discharge of the liquid excreted from the gas-permeable body, it proves to be advantageous if a collecting device for the excess liquid is arranged below the housing.
Als gasdurchlässiger Körper eignet sich ganz besonders offenzelliger Schaumstoff. Open-cell foam is particularly suitable as a gas-permeable body.
Bei einer Vorrichtung zur Befeuchtung von Luft mit Wasser erweist es sich als vorteilhaft, wenn in der Anschlussleitung nacheinander ein Druckminderventil und eine Entkalkungsanlage angeordnet sind. Damit ist es möglich, eine erfindungsge-mässe Vorrichtung an eine übliche Wasserleitung anzu-schliessen. In the case of a device for humidifying air with water, it proves to be advantageous if a pressure reducing valve and a decalcification system are arranged in succession in the connecting line. This makes it possible to connect a device according to the invention to a conventional water pipe.
Eine erfindungsgemässe Vorrichtung kann in Kühlmöbel, insbesondere in Kühlmöbeln mit zwangsbewegter Umluft für Waren, die leicht austrocknen, z.B. Käse oder Torten, eingesetzt werden. Dazu ist es von Vorteil, wenn das Gehäuse in dem Kühlmöbel im Bereich einer Luftaustrittsöffnung angeordnet ist. A device according to the invention can be used in refrigerated cabinets, in particular in refrigerated cabinets with forced air circulation for goods that dry out easily, e.g. Cheese or tarts can be used. For this purpose, it is advantageous if the housing is arranged in the refrigerator in the area of an air outlet opening.
Insbesondere bei erfindungsgemässen Vorrichtungen, die in Kühlmöbeln eingesetzt sind, ist es günstig, wenn ein Ventil in der Anschlussleitung angeordnet ist. Ist das Ventil beispielsweise mit dem Verdichter der Kälteanlage des Kühlmöbels gekoppelt, so ist es möglich, immer nur dann Flüssigkeit dem gasdurchlässigen Körper zuzuführen, wenn der Verdichter der Kälteanlage in Betrieb ist. Durch diese Koppelung wird erreicht, dass der Luft nur so lange Feuchtigkeit zugeführt wird, wie ihr an anderer Stelle, z.B. am Verdampfer der Kälteanlage, entzogen wird. In particular in the case of devices according to the invention which are used in refrigeration cabinets, it is advantageous if a valve is arranged in the connecting line. If, for example, the valve is coupled to the compressor of the refrigeration system of the refrigerated cabinet, it is possible to supply liquid to the gas-permeable body only when the compressor of the refrigeration system is in operation. This coupling ensures that the air is only supplied with moisture for as long as it is elsewhere, e.g. on the evaporator of the refrigeration system.
Wird eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Befeuchten kalter Luft verwendet, ist es günstig, wenn eine Temperaturmesseinrichtung im Bereich des Gehäuses angeordnet ist. Die Temperaturmesseinrichtung, z.B. ein Raumthermostatfühler, If a device according to the invention is used to humidify cold air, it is advantageous if a temperature measuring device is arranged in the area of the housing. The temperature measuring device, e.g. a room thermostat sensor,
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kann dann ebenfalls mit der Kälteanlage, die die Luft kühlt, gekoppelt sein. Sie kann dann bei Unterschreiten einer bestimmten, zum Vereisen des gasdurchlässigen Körpers führenden Lufttemperatur die Kälteanlage still setzen, beispielsweise durch Abschalten des Verdichtermotors. can then also be coupled to the refrigeration system that cools the air. If the air temperature falls below a certain level, which leads to icing of the gas-permeable body, it can then stop the refrigeration system, for example by switching off the compressor motor.
Anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen wird im folgenden die Erfindung näher erläutert: The invention is explained in more detail below on the basis of the exemplary embodiments schematically illustrated in the drawings:
Es zeigen: Show it:
Figur 1 eine schematisch dargestellte erfindungsgemässe Vorrichtung und Figure 1 is a schematically illustrated device according to the invention and
Figur 2 einen Schnitt eines innerhalb eines Kühlmöbels angeordneten Gehäuses einer erfindungsgemässen Vorrichtung. Figure 2 shows a section of a housing of a device according to the invention arranged within a refrigerator.
In Figur 1 ist eine erfindungsgemässe Vorrichtung schematisch dargestellt. Sie verfügt über ein Gehäuse 1, in dem ein gasdurchlässiger Körper 2, z.B. offenzelliger Schaumstoff, zwischen Eintritts- und Austrittsöffnungen für die zu befeuchtende Luft angeordnet ist. Der eingezeichnete Pfeil gibt die Strömungsrichtung der zu befeuchtenden Luft an. In das Gehäuse 1 mündet eine Anschlussleitung 3 für die Flüssigkeit, z.B. Wasser. Die Anschlussleitung 3 kann an ihrem anderen Ende ein Anschlussstück aufweisen, mit dessen Hilfe sie an eine Wasserleitung angeschlossen werden kann. Das in der Anschlussleitung 3 geführte Wasser muss zunächst einen Druckminderer 4, in dem es auf einen günstigen Betriebsdruck reduziert wird, passieren und gelangt dann in eine Entkalkungsanlage 5, die ein Verkalken des Schaumstoffs verhindern soll. Die Durchflussmenge der Anschlussleitung 3 wird durch ein Ventil 6, z.B. ein Magnetventil, geregelt. Eine weitere Regeleinrichtung 7 sorgt für eine gleichmässige Verteilung des Wassers im gasdurchlässigen Körper 2 und beeinflusst die zuzuführende Wassermenge. A device according to the invention is shown schematically in FIG. It has a housing 1 in which a gas-permeable body 2, e.g. open-cell foam, is arranged between inlet and outlet openings for the air to be humidified. The arrow shows the direction of flow of the air to be humidified. A connection line 3 for the liquid, e.g. Water. The connection line 3 can have a connection piece at its other end, with the aid of which it can be connected to a water line. The water conducted in the connecting line 3 must first pass a pressure reducer 4, in which it is reduced to a favorable operating pressure, and then passes into a decalcification system 5, which is intended to prevent the foam from calcifying. The flow rate of the connecting line 3 is controlled by a valve 6, e.g. a solenoid valve, regulated. Another control device 7 ensures a uniform distribution of the water in the gas-permeable body 2 and influences the amount of water to be supplied.
Die zu befeuchtende Luft wird beispielsweise mittels eines nicht dargestellten Ventilators zwangsbewegt und durch den Schaumstoff geführt. Beim Durchströmen des Schaumstoffs nimmt die Luft in Abhängigkeit von der bereitgestellten Menge an Wasser automatisch Feuchtigkeit auf. Danach wird die befeuchtete Luft zum Einsatzort geleitet. The air to be humidified is for example moved by means of a fan, not shown, and guided through the foam. When flowing through the foam, the air automatically absorbs moisture depending on the amount of water provided. The humidified air is then directed to the site.
Die dargestellte erfindungsgemässe Vorrichtung eignet sich insbesondere zum Einsatz in Kühlmöbeln für leicht austrocknende Ware. Dazu ist das Ventil 6 mit dem Verdichter der Kälteanlage des Kühlmöbels gekoppelt. Das Ventil 6 und der Verdichter der Kälteanlage werden dabei so betrieben, dass das Ventil 6 geschlossen ist, wenn der Verdichter nicht in Betrieb ist. Dadurch wird die weitere Zufuhr von Wasser zum Schaumstoff unterbunden, sobald der Verdichter stillsteht. The device according to the invention shown is particularly suitable for use in refrigeration cabinets for easily drying goods. For this purpose, the valve 6 is coupled to the compressor of the refrigeration system of the refrigerated cabinet. The valve 6 and the compressor of the refrigeration system are operated so that the valve 6 is closed when the compressor is not in operation. This prevents the further supply of water to the foam as soon as the compressor stops.
In Figur 2 ist ein Schnitt eines innerhalb eines Kühlmöbels angeordneten Gehäuses 8 einer erfindungsgemässen Vorrich-5 tung dargestellt. Die in das Gehäuse 8 mündende Anschlussleitung für das Wasser besitzt im Bereich des Gehäuses 8 ein Verteilrohr 9, das Düsen 10 zur Verteilung des Wassers aufweist. Unterhalb des Verteilrohres 9 ist eine trichterförmige Verteilwanne 11 mit einem Schlitz für das Wasser angeordnet io Das Gehäuse 8 schliesst an seiner Unterseite eine Auffangeinrichtung 12, z.B. eine Auffangwanne, für nicht verdunstetes Wasser ab. Zwischen Verteilwanne 11 und Auffangwanne ist ein quaderförmiger gasdurchlässiger Körper 13, z.B. Schaumstoff, angeordnet. Die Luft gelangt in Richtung der gezeichneis ten Pfeile durch Einlassöffnungen in das Gehäuse, durchströmt den gasdurchlässigen Körper 13 und verlässt das Gehäuse 8 durch Auslassöffnungen. Zur Zuführung der Luft ist ein Kanal 14 vorgesehen, der gleichzeitig als ein Teil des druckseitigen Umluftkanals eines nicht näher gezeigten Kühlmöbels ausgebil-2o det ist. Die Auslassöffnungen des Gehäuses 8 sind zugleich die Luftaustrittsöffnungen des druckseitigen Umluftkanals. Im Kanal 14 ist ein Sicherheitsthermostatfühler 15 angeordnet. Im Bereich der Einlassöffnungen des Gehäuses 8 befindet sich eine Temperaturmesseinrichtung 16, z.B. ein Raumthermostat-25 fühler. FIG. 2 shows a section of a housing 8 of a device according to the invention which is arranged inside a piece of refrigerated furniture. The connecting line for the water opening into the housing 8 has a distribution pipe 9 in the region of the housing 8, which has nozzles 10 for distributing the water. Below the distribution pipe 9 there is a funnel-shaped distribution trough 11 with a slot for the water. The housing 8 closes on its underside a collecting device 12, e.g. a drip pan for non-evaporated water. A cuboidal gas-permeable body 13, e.g. Foam, arranged. The air passes through the inlet openings in the housing in the direction of the arrows, flows through the gas-permeable body 13 and leaves the housing 8 through outlet openings. A channel 14 is provided for supplying the air and is simultaneously designed as part of the pressure-side air circulation channel of a piece of refrigeration furniture, not shown in detail. The outlet openings of the housing 8 are also the air outlet openings of the pressure-side air circulation duct. A safety thermostat sensor 15 is arranged in the channel 14. In the area of the inlet openings of the housing 8 there is a temperature measuring device 16, e.g. a room thermostat-25 sensor.
Die im Kanal 14 strömende, zwangsbewegte Luft wird beim Durchströmen des Schaumstoffs automatisch befeuchtet. Die Temperaturmesseinrichtung 16 verhindert dabei ein Vereisen 30 des Schaumstoffs, in dem es den Verdichter der Kälteanlage des Kühlmöbels stillsetzt, sobald die in das Gehäuse 8 eintretende Luft einen bestimmten Wert, z.B. +1° C ± 1° C, unterschreitet. The positively moving air flowing in the channel 14 is automatically moistened as it flows through the foam. The temperature measuring device 16 prevents icing 30 of the foam by stopping the compressor of the refrigeration system of the refrigerated cabinet as soon as the air entering the housing 8 reaches a certain value, e.g. + 1 ° C ± 1 ° C, falls below.
Eine in einem Kühlmöbel angeordnete erfindungsgemässe Vorrichtung kann so betrieben werden, dass die befeuchtete 35 Luft stets in annähernd gesättigtem Zustand in den Warenraum eintritt, so lange der Verdichter der Kälteanlage des Kühlmöbels in Betrieb ist. Die zur Befeuchtung der Luft notwendige Wassermenge wird dabei vorteilhafterweise im Verhältnis zur Zeit entsprechend der Abtauwassermenge bei einer Temperatur 40 von + 25° C und 60%iger relativer Luftfeuchte bei dieser Temperatur einreguliert. Eventuell überschüssiges Wasser wird über die Auffangeinrichtung 12 zum Boden des Kühlmöbels abgeleitet. A device according to the invention arranged in a refrigerator can be operated in such a way that the humidified air always enters the goods space in an approximately saturated state, as long as the compressor of the refrigerator of the refrigerator is in operation. The amount of water required to humidify the air is advantageously regulated in relation to the time in accordance with the amount of defrost water at a temperature 40 of + 25 ° C. and 60% relative atmospheric humidity at this temperature. Any excess water is drained to the bottom of the refrigerator via the collecting device 12.
C C.
1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings
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