CH712107A1 - Luftbefeuchtungsvorrichtung und Verfahren zur Luftbefeuchtung. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Luftbefeuchtungsvorrichtung (1), umfassend einen Luftkanalabschnitt (2) und mindestens ein im Luftkanalabschnitt im Wesentlichen quer zu dessen Längsachse angeordnetes hydrophiles oder hydrophobes, luftdurchlässiges Befeuchtermedium (10), welches um seine Mittellängsachse drehbar im Luftkanalabschnitt angeordnet ist. Auf diese Weise kann Verlustwasser vermieden werden.

Description

Beschreibung Gebiet der Erfindung [0001] Die Erfindung betrifft eine Luftbefeuchtungsvorrichtung. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Luftbefeuchtung.

Hintergrund [0002] Es sind Luftbefeuchtungsvorrichtungen bekannt, bei welchen ein Befeuchtermedium feststehend in einem Luftstrom angeordnet ist und der Luftstrom mittels in dem Befeuchtermedium herab rieselnden Wassers und/oder durch Besprühen des Befeuchtermediums befeuchtet wird. Ebenfalls sind Luftbefeuchtungsvorrichtungen bekannt, welche einen Luftstrom direkt durch Sprühdüsen oder durch Verdampfung von Wasser befeuchten. Solche bekannten Luftbefeuchtungsvorrichtungen haben sich bewährt. Es entsteht aber ein beachtlicher Anteil von Verlustwasser, das nicht dem Luftstrom zugeführt werden kann und welches aufgefangen und abgeführt werden muss. Entsprechend muss eine grössere Menge Frischwasser zur Befeuchtung zugeführt werden oder es ist eine Rückführung von Verlustwasser zu den Sprühdüsen vorzusehen.

[0003] Es sind auch Vorrichtungen bekannt, bei denen ein Befeuchtermedium teilweise in ein Wasserbad eintaucht und dort Wasser aufnimmt, welches durch Drehung des Befeuchtermediums in einen Luftstrom gefördert wird. Diese Vorrichtungen sind nur für kleine Räume geeignet und das Wasserbad kann hygienische Probleme ergeben.

Darstellung der Erfindung [0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Luftbefeuchtungsvorrichtung zu schaffen, welche die genannten Nachteile vermindert oder nicht aufweist.

[0005] Diese Aufgabe wird bei einer Luftbefeuchtungsvorrichtung dadurch gelöst, dass diese einen Luftkanalabschnitt und mindestens ein im Luftkanalabschnitt im Wesentlichen quer zu dessen Längsachse angeordnetes hydrophiles oder hydrophobes, luftdurchlässiges Befeuchtermedium umfasst, welches Befeuchtermedium um seine Mittellängsachse drehbar im Luftkanalabschnitt angeordnet ist.

[0006] Wird dem drehenden Befeuchtermedium ein bereits vor dem Luftkanalabschnitt durch Luftbefeuchtungsmittel, zum Beispiel Sprühmittel, der Luftbefeuchtungsvorrichtung befeuchteter Luftstrom zugeführt, so wirkt das drehende Befeuchtermedium als Tropfenabscheider und verteilt das an ihm abgeschiedene Wasser durch seine Drehung gleichmässig im Luftstrom. Es kann indes auch Wasser im Luftkanalabschnitt selber durch Luftbefeuchtungsmittel der Luftbefeuchtungsvorrichtung in den Luftstrom und/oder auf das Befeuchtermedium abgegeben werden, insbesondere durch Sprühmittel. Da in beiden Fällen das am oder im Befeuchtermedium herabgleitende Wasser durch die Drehung immer wieder zur Verfügung steht, muss kein oder muss nur eine geringe Menge Verlustwasser abgeführt werden und die Frischwassermenge zur Befeuchtung des Luftstroms kann reduziert werden. Auf eine Rückführung von Verlustwasser zu den Sprühdüsen oder anderen Befeuchtungsmitteln der Luftbefeuchtungsvorrichtung kann damit gegebenenfalls verzichtet werden. Weiter kann die Anzahl der Befeuchterdüsen und auch von Berieselungseinheiten verringert werden, da durch Drehen des Mediums eine sehr guten Verteilung des Befeuchterwassers möglich wird. Das Befeuchtermedium ist im Wesentlichen mit seiner ganzen Fläche im Luftkanal angeordnet bzw. wird in dem Luftkanal auf seiner ganzen (Stirn-) Fläche vom Luftstrom beaufschlagt, der durch das auf bekannte Weise luftdurchlässig ausgebildete Befeuchtermedium hindurchtritt. Das Befeuchtermedium gemäss der Erfindung durchläuft also nicht mit einem Teil seiner Fläche jeweils ein Wasserbad und ein solches ist nicht vorgesehen. Durch die Wahl der Drehzahl kann die Dosier-barkeit des Wassers im Luftstrom verbessert werden. Ferner werden Anströmunterschiede im Luftkanalquerschnitt ausgeglichen, da das Befeuchtermedium durch die Drehung seine Lage verändert.

[0007] In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein motorischer Drehantrieb zur Drehung des Befeuchtermediums vorgesehen. Dieser Drehantrieb kann elektromotorisch oder pneumatisch oder hydraulisch auf eine dem Fachmann bekannte Weise ausgeführt werden. Bei einer anderen Ausführung kann das Befeuchtermedium derart ausgestaltet sein, dass es vom Luftstrom in Drehung bringbar ist. Das Befeuchtermedium wird also ähnlich einem Windrad durch den Luftstrom selber in Drehung versetzt.

[0008] Bei einer bevorzugten Ausführung ist das Befeuchtermedium kreiszylinderförmig ausgebildet. Weiter kann es vorgesehen sein, dass mehrere der drehbaren Befeuchtermedien im Luftkanal in Luftströmungsrichtung hintereinander angeordnet sind. Diese können gleichläufig drehbar oder gegenläufig drehbar antreibbar sein.

[0009] Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zu Grunde die Befeuchtung eines in einem Luftkanalabschnitt geführten Luftstroms zu verbessern und insbesondere die Abführung von Verlustwasser zu verringern oder zu vermeiden.

[0010] Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren nach Anspruch 8 erreicht.

[0011] Wird dem drehenden Befeuchtermedium ein bereits vor dem Luftkanalabschnitt durch Luftbefeuchtungsmittel befeuchteter Luftstrom zugeführt, so wirkt das drehende Befeuchtermedium als Tropfenabscheider und verteilt das an ihm abgeschiedene Wasser durch seine Drehung gleichmässig im Luftstrom. Es kann indes auch Wasser im Luftkanalabschnitt selber durch Luftbefeuchtungsmittel der Luftbefeuchtungsvorrichtung in den Luftstrom und/oder auf das Befeuchtermedi um abgegeben werden, insbesondere durch Sprühmittel. Da in beiden Fällen das am oder im Befeuchtermedium herabgleitende Wasser durch die Drehung immer wieder zur Verfügung steht, muss kein oder muss nur eine geringe Menge Verlustwasser abgeführt werden und die Frischwassermenge zur Befeuchtung des Luftstroms kann reduziert werden. Auf eine Rückführung von Verlustwasser zu den Sprühdüsen oder anderen Befeuchtungsmitteln der Luftbefeuchtungsvorrichtung kann damit gegebenenfalls verzichtet werden. Ferner werden Anströmunterschiede im Luftkanalquerschnitt ausgeglichen, da das Befeuchtermedium durch die Drehung seine Lage verändert. Weiter können die Befeuchterdüsen und auch die Berieselungseinheiten verringert werden, da durch Drehen des Mediums eine sehr gute Verteilung des Befeuchterwassers möglich wird.

[0012] Bei einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens wird zur Dosierung der Befeuchtung des Luftstroms die Drehzahl des Befeuchtermediums verändert. Bei dem Verfahren kann das Befeuchtermedium motorisch zur Drehung angetrieben werden oder das Befeuchtermedium kann windradähnlich ausgebildet sein und vom Luftstrom zur Drehung angetrieben werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen [0013] Weitere Ausgestaltungen, Vorteile und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht einer Ausführung einer Luftbefeuchtungsvorrichtung gemäss der Erfindung mit dem Luftkanalabschnitt in dem ein drehbares Befeuchtermedium angeordnet ist;

Fig. 2 eine Ansicht auf den Einlass des Luftkanalabschnitts der Luftbefeuchtungsvorrichtung von Fig. 1 ;

Fig. 3 eine Seitenansicht des Luftkanalabschnitts von Fig. 1, bei welcher das im Luftkanal befindliche Befeuchtermedium und dessen Antrieb mit unterbrochenen Linien angedeutet ist; und

Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch die Seitenansicht von Fig. 3.

Weg(e) zur Ausführung der Erfindung [0014] Die nachfolgende Beschreibung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, welche Erfindung ein Befeuchtermedium umfasst, welches sich drehend in einem zu befeuchtenden Luftstrom befindet. Der Vorteil der genannten Erfindung liegt darin das am oder im Befeuchtermedium herabgleitendes Wasser durch Drehen des Mediums immer wieder zur Befeuchtung zur Verfügung steht und nicht als Verlustwasser abgeleitet oder wieder zu Düsen oder Wasserverteilleitungen geführt werden muss. Die Befeuchterleistung wird so erhöht und das Verlustwasser minimiert.

[0015] Das rotierende Befeuchtermedium kann als Tropfenabscheider verwendet werden, um das Ausfällen von Wassertropfen in einem zuvor an anderer Stelle in der Luftbefeuchtungsvorrichtung befeuchteten Luftstrom zu verhindern. Das drehende Medium kann andererseits direkt als das den Luftstrom befeuchtende Befeuchtermedium eingesetzt werden, insbesondere, indem das dem Luftstrom beizufügende Wasser auf das Befeuchtermedium gesprüht wird und insbesondere auf dessen Stirnseite. Es kann dabei eine exakte Dosierbarkeit der Befeuchtung des Luftstroms durch das Befeuchterwasser mittels Drehzahländerung des Befeuchtermediums erzielt werden. Durch Drehen des Befeuchtermediums werden Anströmunterschiede im Luftkanalquerschnitt ausgeglichen, da das Medium dauernd seine Lage verändert.

[0016] Der Antrieb für die Drehbewegung kann mit einem Elektromotor erfolgen, wie im nachfolgenden Beispiel gezeigt, aber das Befeuchtermedium kann auch windradähnlich bzw. auch in Form eines Flügelrades ausgebildet sein, welches durch den schon vorhandenen Luftstrom in Drehbewegung gebracht wird.

[0017] Wie in den nachfolgenden Figuren gezeigt, wird das erfindungsgemäss rotierbar um sich selber antreibbare Befeuchtermedium quer zum Luftstrom in einen Luftkanal eingebaut. Das Befeuchtermedium kann kreiszylindrisch geformt sein und die bei einem Luftkanal mit quadratischem Querschnitt, wie dargestellt, verbleibenden Eckbereiche können verkleidet werden. Die Eckbereiche können jedoch auch mit einem vib konisch eckig auf rund verlaufenden Passstück versehen werden um die Anströmung des Befeuchtermediums im Luftkanal zu verbessern und die Druckdifferenz vor und nach dem Befeuchtermedium zu minimieren.

[0018] Die Figuren zeigen eine Luftbefeuchtungsvorrichtung 1 mit dem Luftkanalabschnitt 2, in welchem das Befeuchtermedium 10 um seine Mittellängsachse 8 drehbar angeordnet ist. Die Luftbefeuchtungsvorrichtung 1 'weist auf bekannte Weise Kanäle 3 und 4 auf, die nur angedeutet sind, sowie, auf ebenfalls dem Fachmann bekannte Weise, Lufteinlässe, Luftauslässe, Gebläse, Sensoren, Ventile und eine Steuerung. Dies wird, da bekannt, hier nicht weiter erläutert. Wesentlich ist, dass durch die Luftbefeuchtungsvorrichtung 1 ein Luftstrom erzeugt wird, der durch den Kanalabschnitt 2 verläuft. Dieser Luftstrom kann bereits durch Befeuchtungsmittel der Luftbefeuchtungsvorrichtung befeuchtet worden sein oder der Luftstrom wird im Luftkanalabschnitt 2 durch noch zu erläuternde Befeuchtungsmittel befeuchtet, allenfalls zusätzlich befeuchtet. Die Befeuchtungsmittel der Luftbefeuchtungsvorrichtung 1 können insbesondere durch Verdampfung von Wasser oder durch das Sprühen von Wasser realisiert werden, was dem Fachmann bekannt ist.

Claims (10)

1. [0019] Der Luftkanalabschnitt 2 ist hier mit quadratischem Querschnitt dargestellt, was als Beispiel zu verstehen ist. Innerhalb des Luftkanalabschnitts 2 ist quer zu dessen Längsachse bzw. zur Richtung des Luftstroms, der in Fig. 1 und Fig. 4 mit dem Pfeil 6 dargestellt ist, das Befeuchtermedium 10 angeordnet. Dies so, dass es um seine Mittellängsachse 8 rotieren kann. Das Befeuchtermedium ist hier kreiszylinderförmig dargestellt, es kann aber auch eine andere Form aufweisen. Der dargestellte Kreiszylinder kann um Beispiel eine Ausdehnung in Richtung des Luftstroms von 20 mm bis 1000 mm aufweisen. Er kann aus einem bekannten Material für Luftbefeuchtermedien fertig geformt worden und anschliessend mit den dafür bekannten Beschichtungsmitteln für die hydrophobe o-der hydrophile Ausstattung beschichtet worden sein. Oder das Befeuchtermedium ist nach dem Beschichtungsvorgang auf Anwendungsmass geschnitten worden. Zur Stabilisierung des Befeuchtermediums können in diesem und/oder an dessen Stirnseiten Speichen aus einem festeren Werkstoff vorgesehen sein. [0020] Die Materialien und Materialkombinationen aus welchen das Befeuchtermedium 10 gefertigt werden kann sind hydrophile wie auch hydrophobe Materialien, wie sie dem Fachmann zum Beispiel von statisch angeordneten Luftbefeuchtungsmedien her bekannt sind. Vorteilhaft können hydrophile Materialien sein, da eine damit erzielbare homogene Wasserverteilung im drehbaren Befeuchtermedium die Befeuchterleistung steigern kann. Durch die besonders bei der vorliegenden Erfindung mögliche Drehzahlanpassung des drehenden Befeuchtermediums sind jedoch auch hydrophobe Materialien gut anwendbar. Es können hydrophile Abstandsgewebe oder auch Abstandsgewirke als rotierendes Medium zum Einsatz kommen. Auch Keramikmaterialien können verwendet werden. Ferner können auch Glasfasermedien und Nonwovenraedien für das drehende Befeuchtermedium verwendet werden, welche dem Fachmann grundsätzlich zur Befeuchtung eines Luftstroms aus herkömmlichen Anlagen mit feststehend eingebautem Befeuchtermedium bekannt sind. [0021] Bei dem gezeigten Beispiel ist der Mitte des rotierbar angeordneten Befeuchtermediums 10 eine Achse 8 angeordnet, welche mit dem Luftkanal verbunden ist. Dies ist in dem Beispiel mit den Verstrebungen 7 dargestellt, welche jeweils in ihrem Kreuzungsbereich eine Aufnahme für die Achse 8 bilden. Dabei kann das Befeuchtermedium 10 drehbar auf der starr angeordneten Achse 8 angeordnet sein oder das Befeuchtermedium kann mit der Achse 8 verbunden sein und diese ist in den Verstrebungen drehbar gelagert. Das Befeuchtermedium kann indes auch auf andere Weise so angeordnet sein, dass es sich um seine Mittellängsachse dreht. Zum Beispiel kann das zylindrische Befeuchtermedium auf sich drehenden Rollen im Luftkanal aufliegen. [0022] Für den Drehantrieb kann das Befeuchtermedium von einem (Elektro-) Motor 9 mittels eines Riemens 11 o-der auch einer Kette oder auch mittels Zahnräder in Drehbewegung gebracht werden. Eine weiter Möglichkeit als Antrieb der Drehbewegung ist eine Bauform des Befeuchtermediums, bei der dieses in Form eines Windrades ausgestaltet ist, so dass der Luftstrom selber das Befeuchtermedium in Drehung versetzt. Dies ergibt eine mechanisch einfache Lösung für den Drehantrieb. Ein weiterer Vorteil der Anordnung als Windrad ist, das bei Erhöhung der Luftgeschwindigkeit im Luftkanal sich die Drehzahl des Befeuchtermediums proportional erhöht. Bei jeder Art des Antriebs ist eine Drehzahl zu vermeiden, welche zum radialen Austrag von Befeuchterwasser führt, da ansonsten auf unerwünschte Weise Verlustwasser erzeugt wird. Auch bei einer Ausführung der Luftbefeuchtungsvorrichtung gemäss der Erfindung kann aber Verlustwasser auftre-ten. In Fig. 2 ist daher angedeutet, dass ein Ablauf 12 für Verlustwasser an dem Luftkanal 2 vorgesehen sein kann. Dieser ist in den anderen Figuren nicht dargestellt. [0023] Bei Anordnung als Windrad wird die jeweilige Blattstellung den gegebenen Anlagenverhältnissen angepasst und dann fixiert. [0024] Erfolgt im Luftkanalabschnitt 2 eine Befeuchtung des Luftstroms 6, so ist dies vorzugsweise so ausgeführt, dass das Befeuchtungswasser auf das drehende Befeuchtermedium 10 aufgebracht wird. Vorzugsweise auf seine vom Luftstrom 6 beaufschlagte Stirnseite und insbesondere auf den unter der Mittellängsachse des Befeuchtermediums liegenden Bereich desselben. In Fig. 2 und insbesondere Fig. 4 sind zu diesem Zweck Sprühdüsen 15 dargestellt, mittels denen Wasser auf das Befeuchtermedium sprühbar ist. Die Sprühdüsen werden über eine nicht dargestellte Wasserleitung gespiesen und die Sprühmenge kann über Ventile eingestellt werden, insbesondere über steuerbare Ventile von einer Steuerung der Luftbefeuchtungsvorrichtung eingestellt werden. Die Steuerung steuert vorzugsweise auch den Drehantrieb und kann dessen Drehzahl so wählen, dass auf das Befeuchtermedium gesprühtes Wasser möglichst lange auf diesem zur Befeuchtung des Luftstroms zur Verfügung steht, also dem Befeuchterwasser auf dem Befeuchtermedium nicht durch eine zu langsame Drehzahl das Herabtropfen auf den Boden des Luftkanals erlaubt wird oder durch eine zu hohe Drehzahl der radiale Austritt bewirkt wird. Der entsprechende Drehzahlbereich kann an der Anlage je nach der Art des Befeuchtermediums empirisch ermittelt und in der Steuerung festgehalten werden. [0025] Während in der vorliegenden Anmeldung bevorzugte Ausführungen der Erfindung beschrieben sind, ist klar darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist und in auch anderer Weise innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche ausgeführt werden kann. Patentansprüche

   1. Luftbefeuchtungsvorrichtung (1), umfassend einen Luftkanalabschnitt (2) und mindestens ein im Luftkanalabschnitt im Wesentlichen quer zu dessen Längsachse angeordnetes hydrophiles oder hydrophobes, luftdurchlässiges Befeuchtermedium (10), welches um seine Mittellängsachse drehbar im Luftkanalabschnitt angeordnet ist.
2. 2. Luftbefeuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei diese mindestens ein Luftbefeuchtungsmittel aufweist, welches in der Luftbefeuchtungsvorrichtung in Luftstromrichtung vor dem Luftkanalabschnitt (2) angeordnet ist.
3. 3. Luftbefeuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei diese im Luftkanalabschnitt (2) in Luftstromrichtung (6) vor dem Befeuchtermedium (10) Luftbefeuchtungsmittel, insbesondere Wassersprühmittel (15), aufweist.
4. 4. Luftbefeuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein motorischer Drehantrieb (9, 11) zur Drehung des Befeuchtermediums vorgesehen ist.
5. 5. Luftbefeuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Befeuchtermedium derart ausgestaltet ist, dass es vom Luftstrom in Drehung bringbar ist.
6. 6. Luftbefeuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Befeuchtermedium kreiszylinderförmig ausgebildet ist.
7. 7. Luftbefeuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 umfassend mehrere Befeuchtermedien, welche im Luftkanal in Luftströmungsrichtung hintereinander angeordnet sind.
8. 8. Verfahren zur Befeuchtung von Luft, bei welchem ein Luftstrom (6) durch einen Luftkanalabschnitt (2) geleitet wird und wobei der Luftstrom mindestens ein quer zu dessen Richtung angeordnetes hydrophiles oder hydrophobes Befeuchtermedium (10) beaufschlagt, welches im Luftkanal um die Mittellängsachse des Befeuchtermediums rotiert, wobei der Luftstrom vor dem Luftkanalabschnitt befeuchtet worden ist und/oder wobei der Luftstrom im Luftkanalabschnitt befeuchtet wird.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei zur Dosierung der Befeuchtung des Luftstroms die Drehzahl des Befeuchtermediums verändert wird.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Befeuchtermedium motorisch zur Drehung angetrieben wird oder wobei das Befeuchtermedium windradähnlich ausgebildet vom Luftstrom zur Drehung angetrieben wird.