DE2241295A1

DE2241295A1 - Verfahren und vorrichtung zum befeuchten von luft

Info

Publication number: DE2241295A1
Application number: DE19722241295
Authority: DE
Inventors: Ernst Wild
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-08-26
Filing date: 1972-08-22
Publication date: 1973-03-01
Also published as: CH541781A; FR2150531A1; FR2150531B3

Description

Verfahren und Torrichtung zum Befeuchten von Luft

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befeuchten von Luft sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

In der Klimatechnik ist es heute üblich, die Befeuchtung der zu behandelnden Luft durch Zerstäubung von Wasser im Luftstrom durchzuführen. Bei bekannten Klimaanlagen ist deshalb z.B. im zentralen Luftäufbereitungsaggregat ein Zerstäuber gegebenenfalls zusätzlich zu einem Luftwascher vorgesehen, oder aber es wird mit der vom Luftwascher gelieferten Feuchtigkeit gearbeitet. In der Regel ist dem Luftwascher oder dem Zerstäuber ein Tropfenabscheider in

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Strömungsrichtung der Luft nachgeschaltet, um zu verhindern, dass Wassertropfen zusammen mit der Luft in das Gebläse gelangen.

Der Nachteil vieler bekannter Klimaanlagen besteht darin, dass die Befeuchterzone der Luftaufbereitungseinheit eine relativ grosse Baulänge benötigt, um die Verdunstung der notwendigen Feuchtigkeitsmenge bewerkstelligen zu können.

Die vorliegende Erfindung bezweckt nun die Schaffung eines Verfahrens, welches gestattet, den Befeuchtungs- bzw. Verdunstungsvorgang auf einer relativ kurzen Wegstrecke der Luftströmung durchzuführen. Das erfindungsgemässe Verfahren, bei welchem in einem Luftstrom Wasser zerstäubt wird und nach einer vorbestimmten Aufenthaltszeit im Luftstrom verbleibende Wassertropfen aus diesem abgeschieden werden, zeichnet sich dadurch aus, dass die Luft vor der Wasserzerstäubung auf einen über dem Atmosphärendruck liegenden Druck gebracht und dass ein Ueberdruck während der Tropfenabscheidung aufrechterhalten wird.

Vorzugsweise erfolgt die Wasserzerstäubung in einer turbulenten Luftströmung, und das Wasser wird in einer Richtung zerstäubt, die der allgemeinen Richtung des Luftstromes entgegengesetzt ist. Durch diese Massnahmen wird erreicht, dass die zerstäubten Tropfen gegenüber der umgebenden Luft eine vergleichsweise grosse Relativgeschwindigkeit erhalten, welche den Verdunstungsvorgang intensiviert und innerhalb einer kurzen Wegstrecke des Luftstromes abwickeln lässt.

Von besonderer Bedeutung ist aber die Tatsache, dass der Abscheidungsvorgang der Wassertropfen unter Ueberdruck erfolgt, so dass dieser Ueberdruck auch benutzt werden kann, um das gesammelte Wasser aus der Strömungsbahn des Haupt-

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luftstromes abzuführen und zwar in der Richtung eines Druckgefälles der luft z.B. in einen Bereich, in welchem angenähert atmosphärischer Druck herrscht»

Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, mit einem Gebläse, einem Wasserzerstäuber und einem Tropfenabscheider, zeichnet.sich dadurch aus, dass das Gebläse dem Wasserzerstäuber und dem Tropfenabscheider in Strömungsrichtung der Luft vorgeschaltet ist.

In der Zeichnung ist das erfindungsgemässe Verfahren an Hand einer beispielsweisen Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung ebenfalls beziehungsweise erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Vorrichtung schematisch im horizontalen Längsschnitt,

Fig. 2 in grö'sserem Massstab einen Ausschnitt aus Fig. 1 im Vertikalschnitt und

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie HI-III in Fig. 2.

Die in Fig. 1 dargestellte, zentrale Luftaufbereitungseinheit einer Klimaanlage besitzt in Strömungsrichtung der Luft betrachtet einen Luftfilter 1, einen Wärmetauscher 2, ein Gebläse 3 und einen Befeuchter 4. Mit 5 ist das an die Ausgangsseite der Luftaufbereitungseinheit angeschlossene Luftverteilsystem bezeichnet.

Gemäss dem bevorzugten, dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Befeuchter 4 durch eine Zelle gebildet, die z.B. vollständig aus Kunststoff hergestellt sein kann. Je nach der sekundlichen Luftdurchströmmenge der Klimaanlage' werden

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gegebenenfalls mehrere, unter sich identische Zellen parallel zueinander angeordnet.

Die den Befeuchter bildende Zelle, die länglich ausgebildet ist und einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt aufweist, zerfällt in Längsrichtung in einen Eintrittsteil 4a, einen Zerstäuber- oder Wäscherteil 4b und einen Austrittsteil 4c. Eintrittsteil und Austrittsteil enthalten stehend angeordnete Luftumlenkorgane 6 in Form von Lamellen, wobei diejenigen im Eintrittsteil bezüglich derjenigen des Austrittsteiles spiegelbildlich angeordnet sind. Die im Austrittsteil angeordneten Umlenkorgane 6 bilden einen Tropfenabscheider und besitzen vertikal verlaufende Tropfenauffangrillen 7, von denen mindestens ein Teil an ihrem unteren Ende über Durchlässe 10 in einen Wasser-Sammelbehälter 8 einmünden. Zwischen benachbarten Umlenkorganen 6, die den ganzen freien Querschnitt im Bereich des Sammelbehälters 8 besetzen, sind Luftaustrittsöffnungen 9 gebildet, die an ihrem Grund, d.h. an der Oberseite des Wasserbehälters 8 quer verlaufende Wassersperren 9a besitzen. Diese Wassersperren, die durch nach oben abstehende und gegen die Oeffnungen 10 weisende Leisten oder Lippen gebildet sind, dämmen die Luftaustrittsöffnungen 9 gegen den Durchtritt von sich an der Oberseite des Behälters 8 sammelndem Wasser ab und leiten dieses unter dem Einfluss der Luftströmung an die Oeffnungen 10.

Wie in den Fig. 2 und 3 schematisch dargestellt ist, enthält die Zelle einen Wasserzerstäuber 11, dessen Düsen gegen den Eintrittsteil 4a gerichtet sind und der über eine Leitung 12 mit einer nicht dargestellten Pumpe sowie einem Wassertank in Verbindung steht, in welchen auch das sich im Sammelbehälter 8 ansammelnde Wasser abfliesst. Die Luftumlenkorgane 6 im Eintrittsteil 4a haben die Aufgabe, den

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Austritt von Wassertropfen aus dem Befeuchter 4 auf der Eintrittsseite zu verhindern. Im Betrieb der Vorrichtung stellt sich-im Befeuchter 4 ein Ueberdruck ein, und der Zerstäuberteil 4b wird von einer turbulenten Luftströmung durchflossen. Die in diese turbulente Luftströmung durch den Zerstäuber 11 entgegen der Strömungsrichtung eingespritzten Wassertropfen bewegen sich vorerst gegen den Eintrittsteil 4a, so dass sie bezüglich der Luftströmung eine beträchtliche Relativgeschwindigkeit aufweisen. Dabei, sowie auch nach dem Mitreissen der Wassertropfen mit der Luftströmung in Richtung auf den Austrittsteil 4c, findet ein intensiver Austausch von Wärme von der Luft an die Wassertropfen statt, wobei die Turbulenz der Strömung diesen Austausch bzw. den Verdunstungsyorgang begünstigt. Soweit die Wassertropfen bis zum Eintritt der Lüftströmung ' in den Austrittsteil 4c noch nicht vollständig verdunstet sind, schlagen sie sich an den im Austrittsteil 4c angeordneten Umlenkorganen 6 nieder und werden durch die Sammelrillen 7 abgeführt. Dieser Vorgang der Abführung des gesammelten Wassers aus dem Bereich der Luftströmung sowie dessen Durchschleusung durch die Oeffnungen 10 in den Sammelbehälter 8 wird durch den im Innern des Befeuchters 4 herrschenden Ueberdruck begünstigt, zumal im Sammelbehälter 8 ein gegenüber diesem Ueberdruck niedrigerer Druck herrscht, der beispielsweise nur knapp über dem atmosphärischen Druck liegt. Diese Druckminderung wird dadurch erreicht, dass der Sammelbehälter 8 eine Wasseraustrittsöffnung 13 mit vergleichsweise grossem Austrittsquerschnitt aufweist.

Es sei erwähnt, dass die Zelle infolge der spiegelbildlichen Anordnung der Luftumlenkelemente 6 in dem Eintritts- und dem Austrittsteil auch so angeordnet werden kann, dass der Eintrittsteil 4a auf der Austrittsseite zu liegen kommt, womit

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die Zerstäubung in Strömungsrichtung der luft erfolgt. Im übrigen bleibt sich aber die Wirkungsweise der Vorrichtung bei dieser Anordnung der Zelle gleich.

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Claims

PATENTANSPRUECHE

1.: Verfahren zum Befeuchten von Luft, wobei in einem Luft- ~~^ strom Wasser zerstäubt wird und nach einer vorbestimmten Aufenthaltszeit im Luftstrom verbleibende Wassertropfen aus diesem abgeschieden werden,-dadurch gekennzeichnet, dass die Luft vor der Wasserzerstäubung auf einen über dem Atmosphärendruck liegenden Druck gebracht und dass ein Ueberdruck während der Tropfenabscheidung aufrechterhalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerstäubung des Wassers in einer turbulenten Luftströmung erfolgt.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerstäubung entgegen der allgemeinen Strömungsrichtung der Luft erfolgt.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Gebläse, einem Wasserzerstäuber und einem Tropfenabscheider, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse (3) dem Wasserzerstäuber (11) und dem Tropfenabscheider (6, 7) in Strömungsrichtung der Luft vorgeschaltet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Tropfenabscheider (6, 7) ein Wassersammelbehälter (8) zugeordnet ist, der mit der Umgebungsatmosphäre in Verbindung steht.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Tropfenabscheider Luftumlenkorgane in Form von aufrecht stehenden Umlenklamellen (6) aufweist, an welchen unmittelbar in den Sammelbehälter (8) einmündende Tropfenauffangrillen (7) vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach Ansprüchen 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserzerstäuber (11) und der Tropfenabscheider (6, 7) Teile einer Zelle (4) sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Zellen vorhanden und diese parallel zueinander angeordnet sind.

Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zelle (4) im Querschnitt quadratisch oder rechteckig ist und einen Eintritts- und einen Austrittsteil (4a bzw. 4c) besitzt, wobei der Eintritts- und der Austrittsteil mit den Luftumlenkorganen (6) versehen sind, und wobei entweder der Eintritts- oder der Austrittsteil den Wassersammelbehälter (8) enthält.

10. Vorrichtung nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zelle den Wasserzerstäuber (11) enthält, der dem Austrittsteil (4c) benachbart angeordnet und gegen den Eintrittsteil (4a) gerichtet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass

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die Luftumlenkorgane (6) im Eintrittsteil (4a) bezüglich der als Tropfenabscheiderelemente wirkenden Umlenkorgane (6) im Austrittsteil (4c) spiegelbildlich angeordnet sind und eine Tropfensperre bilden.

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