DE2325118C2 - Klimatisierungsvorrichtung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Klimatisierungsvorrichtung mit einer Ventilator, einem Kühler, einem Vorerhitzer, mindestens einen¹ Luftbefeuchter, der einen Einlaß, eine dahinter angeordnete Verengung seines Durchtritisquerschnius, ;v^:adestens ein der Verengung zugeordnetes Dampfrohr und dahinter eine Auslaßstrecke aufweist, und einem Zuluftkanal, dessen Durchgangsquerschnitt wesentlich kleiner als der Durchgangsquerschnitt des Kühlers und Vorerhitzers ist.

Eine Klimatisierungsvorrichtung dieser Art ist bekannt (Vortragsmanuskript H. Schmitz »Frostschutz- und Dampfluftbefeuchtungs-Einrichtung in lüftung.:- technischen Anlagen« VDI Köln vom 15.11.1972). Bei der bekannten Klimatisierungsvorrichtung ist der Luftbefeuchter einschließlich seiner Auslaßstrecke im Klimatisierungsschrank angeordnet wobei der Querschnitt der Auslaßstrecke wieder auf den ursprünglichen Eintrittsquerschnitt des Vorerhitzers erweitert ist, und danach schließt sich unter erneuter Querschnittsveren- Ή) gung der Zuluftkanal an. Diese Anordnung hat einen relativ großen Platzbedarf, da einerseits bereits im Klimatisierungsschrank eine hinreichend lange Auslaßstrecke des Luftbefeuchters zur möglichst vollständigen Aufnahme der zugeführten Feuchtigkeit zur Verfügung stehen muß und da sich daran noch der Zuluftkanal ausreichender Länge anschließen muß.

Aus der CH-PS 4 85 176 ist eine Klimatisierungsvorrichtung bekannt bei der in einem durchgehenden Kanal gleichbleibenden Querschnitts ein Ventilator, ein Vorerhitzer und ein Luftbefeuchter mit Dampfrohr angeordnet sind. Nur ein Teil des Luftstroms durchströmt den Luftbefeuchter, der am Eingang Drallschaufeln zur Verwirbelung aufweist und sich am Ausgang diffusorartig erweitert, und wird auf der anschließenden Kanalstrecke mit dem restlichen, am Luftbefeuchter vorbeigeleiteten Luftstrom vermischt. Hierfür wird eine beträchtliche Auslaßstrecke im Kanal hinter dem Luftbefeuchter benötigt und wegen des unverändert großen Kanalquerschnitts hat die Gesamtvorrichtung einen relativ großen Platzbedarf, wobei zusätzlich die Luftströmungsgeschwindigkeit im Luftbefeuchter gleich niedrig wie in den übrigen Kanalabschnitten ist und daher die Verwirbelung nur begrenzt wirksam ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abmessungen einer derartigen Klimatisierungsvorrichtung zu verringern, ohne daß Funktionsbeeinträchtigungen, insbesondere Tröpfchenkondensation der zugeführten Feuchtigkeit zu befürchten sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Klimatisierungsvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst daß der Luftbefeuchter im Zuluftkanal angeordnet ist und an seinem Eingang Turbulenzmittel zum Erzeugen von Wirbelungen aufweist

Durch die erfindungsgemäße Verlegung des mit zusätzlichen Turbulenzmitteln versehenen Luftbefeuchters in den Zuluftkanal werden mehrere Vorteile gleichzeitig erzielt Da der Luftbefeuchter einschließlich seiner Auslaßstrecke nicht mehr im Klimaschrank unlergebrachi werden muß, kann dieser entsprechend kleiner gebaut werden. Die normalerweise aus Raumgründen ohnehin vorhandene Mindestlänge des Zuluftkanals wird gleichzeitig als Auslaßstrecke des Luftbefeuchters genutzt Da der Zuluftkanal bereits gegenüber dem Vorerhitzer im Klimaschrank einen, wie üblich, verringerten Querschnitt hat strömt die Luft in diesem Kanal bereits mit erhöhter Geschwindigkeit und wird daher, wenn sie mit dieser höheren Geschwindigkeit auf die zusätzliche Verengung des Luftbefeuchters und die ihr zugeordneten Turbulenzmittel trifft besonders wirksam verwirbelt wodurch erreicht wird, daß eine vollständige Aufnahme der als Dampf zugeführten Feuchtigkeit in der verwirbelten Luft bereits auf einer relativ kurzen Auslaßstrecke des Luftbefeuchters erfolgt Auch der Zuluftkanal kann daher, obwohl er den Luftbefeuchter und seine Auslaßstrecke aufnehmen muß, relativ kurz ausgebildet -werden, ohne daß die Gefahr einer unvollständigen Feuchtigkeitsaufnahme bzw. einer Tröpfchenkondensation vor dem Austritt der Luft aus dem Zuluftkanal in den zu klimatisierenden Raum zu befürchten ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können nahe der Wandung des Luftbefeuchters zusätzliche Turbulenzmittel vorgesehen sein. Die am Eingang des Luftbefeuchters angeordneten Turbulenzmittel körnen vorzugsweise aus mindestens einer Stauplatte bestehen, wobei insbesondere zentral vor jedem Dampfrohr eine Stauplatte angeordnet sein kann.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 schematisch eine Klimatisierungsvorrichtung nach der Erfindung;

F i g. 2. 3, 4 und 5 in vergrößertem Maßstab je einen Längsschnitt durch verschiedene Ausführungsformen eines Luftbefeuchters für die Klimatisierungsvorrichtung nach Fig. I:

F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI durch den Luftbefeuchter nach F i g. 2, und

F i g. 7 einen Schnitt längs der Linie VII-YII durch den Luftbefeuchter nach F i g. 3.

Die Klimatisierungsvorrichtung 1 nach F i g. 1 besteht aus einem Schrank 2, der einen an einen Lufteinlaß 3 angeschlossenen Luftmischer 4, ein Filter 5, einen Vorerhitzer «, einen Kühler 7, einen Tropfenfänger 8, einen Ventilator 12 mit Luftauslaß 11 und einen Luftbefeuchter 9 enthält. Ein durch eine Klappe 15

regelbarer Abluftkanal 14 verbindet einen zu klimatisierenden, mit einem Abluftventilator 49 versehenen Raum 13 eines Gebäudes mit der Mischkammer 4, die außerdem durch eine Klappe 17 mit der Außenluft in Verbindung steht. Der Ventilatorauslaß 11 ist durch einen Zuluftkanal 18 an den Raum 13 angeschlossea Die Durchgangsquerschnitte A des Filters 5, des Vorerhitzers 6, des Kühlers 7 und des Tropfenfängers 8 sind im wesentlichen gleich, so daß d'ese Elemente 5,6,7 und 8 anschließend aneinander in dem durchgehenden Schrank 2 untergebracht werden können. Die Klimatisierungsvorrichtung und insbesondere der Ventilator 12 und der Durchgangsquerschnitt A sind derart bemessen, daß die Luftgeschwindigkeit im Durchgang A 2 bis 3 m/Sek. beträgt

Der Luftbefeuchter 9 ist hinter dem Ventilator 12 im Zuluftkanal 18 angeordnet and hat einen Durchgangsquerschnitt B gleich dem des Zuluftkanals 18. Für den Luftbefeuchter 9 und den Zuluftkanal 18 wird das gleiche, ununterbrochene Rohr verwendet. Der Luftbefeuchter 9 der Fi g. 2 hat in einem Abstand Fvon etwa 0,4 m von seinem Eingang 20 mittig im Strömungskanal ein sich über die Breite des Luftbefeuchters 9 erstreckendes Dampfrohr 23 (Fig.6), das aus kleinen über die Breite des Luftbefeuchters 9 verteilten Löchern 24 Dampf 26 in die starken Verwirbelungen 25 ausstößt, die am Eingang 20 des Luftbefeuchters 9 in der Luftströmung 27 durch Turbulenzmittel erzeugt werden, die aus einer Stauplatte 28 mit kurzen Flanschen 29 bestehen. Dank der heftigen Turbulenz des Luftstroms wird der Dampf 26 praktisch homogen über den Durchgangsquerschnitt B des Strömungskanals 22 verteilt in dem Sinne, daß nahe den Wänden 30 des Strömungskanals dünne, laminare, nicht oder nur wenig von Dampf benetzte Ströme 31 entstehen, die Kondensatbildung an den Wänden 30 verhüten. Bei diesem Luftbefeuchter 9 dient der Zulaftkanal 18 gleichzeitig als Auslaßstrecke. Der lange Zuluftkanal 18, in dem keine Hindernisse vorhanden sind, erlaubt den im Luftstrom 27 etwa vorhandenen Wassertropfen eine lange Verdampfungszeit Gleichzeitig wird die trockene Luft der laminaren Ströme 31 allmählich mit der befeuchteten Luft gemischt Beträgt die Luftgeschwindigkeit von 2 bis 3 m/Sek. im Durchgang A, so beträgt diese im Durchgang B 4,5 bis 7,5 m/Sek.

Der Luftbefeuchter 9 nach Fig.3 entspricht dem nach Fig.2, jedoch ist das Dampfrohr 23 mit der Stauplatte 28 in Höhe eines Drittels der Gesamthöhe T des Strömungskanals in demselben angeordnet wobei entsprechend Fig.7 die Austrittslöcher 24 so angebracht sind, daß der Dampf 26 senkrecht zur Luftströmung 27 austritt

Der Luftbefeuchter 9 nach Fig.4 entspricht dem nach F i g. 3 mit der Maßgabe, daß das Dampfrohr 23 und die zugehörende Stauplatte 28 nahezu zentral im Strömungskanal angeordnet sind und daß beim Eingang 20 des tuftbenetzers 9 an de·· Wand 30 des Strömungskanals schräge Führungsplatten 45 angebracht sind, die den Strömungskanal von 130 auf 100% verengen. Dabei beträgt der Durchgang S beim Eingang 20 150 bis 170%, insbesondere 160% des Minimalviurchgangs Q. Der Neigungswinkel </der Führungsplatten 45 beträgt 30°. An die Führungsplatten 45 schließen sich Querplatten 46 an, die zusätzliche Turbulenzmittel bilden.

Der Luftbefeuchter 9 nach F i g. 5 hat zwei durch eine Längszwischenwand 47 getrennte Strömungskanäle. Die Stauplatten 28 befinden sich in einem Abstand F — 0,1 m vor dem engsten Durchgang Q. Nach den Fig.4 und 5 wird die Luftgeschwindigkeit von etwa 6 m/Sek. auf 10 m/Sek. im kleinsten Durchgangsquerschnitt ζ) beschleunigt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Klimatisierungsvorrichtung mit einem Ventilator, einem Kühler, einem Vorerhitzer, mindestens einem Luftbefeuchter, der einen Einlaß, eine dahinter angeordnete Verengung seines Durchtrittsquerschnitts, mindestens ein der Verengung zugeordnetes Dampfrohr und dahinter eine Auslaßstrecke aufweist, und einem Zuluftkanal, dessen Durchgangsquerschnitt wesentlich kleiner als der to Durchgangsquerschnitt des Kühlers und Vorerhitzers ist dadurch gekennzeichnet, daß der Luftbefeuchter (9) im Zuluftkanal (18) angeordnet ist und an seinem Eingang Turbulenzmittel (28) zum Erzeugen von Wirbelungen aufweist

2. Klimatisierungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch nahe der Wandung (30) des Luftbefeuchters (9) angeordnete zusätzliche Turbulenzmittel (46).

3. Klimatisierungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Turbulenzmitte! (28) aus mindestens einer Staupiaite bestehen.

4. Klimatisierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet daß zentral vor jedem Dampfrohr (23) eine Stauplatte als Turbulenzmittel (28) angeordnet ist