DE4023445A1 - Verfahren und vorrichtung zur raumluftbefeuchtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Luftbe­ feuchtung von insbesondere industriellen Räumen in einer Ausbildung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Daneben hat die Erfindung eine Vorrichtung zur Luftbefeuch­ tung von insbesondere industriellen Räumen mit einer eine Wasser- und Druckluftversorgung aufweisenden Zerstäuber­ düseneinheit gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 5 zum Gegenstand.

Aus fertigungs- und/oder lagertechnischen Gründen ist viel­ fach in Räumen zahlreicher Industrieunternehmen eine kon­ stante Luftfeuchtigkeit notwendig. Dies gilt speziell in der leder-, kunststoff-, papier-, holz-, textil- und tabak­ verarbeitenden bzw. -bearbeitenden Industrie. Eine zu nie­ drige Luftfeuchtigkeit hat oftmals Produktions- und Quali­ tätseinbußen zur Folge. In der Papierindustrie beispielswei­ se kann eine zu niedrige Luftfeuchtigkeit eine statische Aufladung und dadurch bedingte Staubmehrbelastung des Pa­ piers verursachen. In der textilverarbeitenden Industrie führt eine zu niedrige Luftfeuchtigkeit oftmals zu unregel­ mäßigem Materialdurchlauf und zu einem Fadenbruch.

Bei einem bekannten Verfahren und bei einer bekannten Vor­ richtung der vorgenannten Art ist mittels eines Hygrometers der tatsächliche Raumluftfeuchtegehalt zu ermitteln. In Abhängigkeit dieses Meßergebnisses und eines vorgebbaren gewünschten Luftfeuchtegehaltes kann von einer Meßwertver­ arbeitungseinrichtung die Luft- und Wasserzufuhr von Zer­ stäuberdüsen bei anstehendem Befeuchtungsbedarf geöffnet werden. Die Druckluft- und Wasseranschlußversorgungslei­ tungen der Zerstäuberdüsen weisen dabei jeweils Ventile auf, die von der Meßwertverabeitungseinrichtung bei Befeuch­ tungsbedarf geöffnet und bei festgestelltem gewünschten Luftfeuchtegehalt geschlossen werden. Das Wasser sowie die Luft wird den jeweiligen Zerstäuberdüsen unter Druck zugeführt und kopfseitig in jeder Zerstäuberdüse in einer Mischkammer miteinander vermischt, wonach es als Sprühnebel aus der Zerstäuberdüse austritt. Nachteilig bei diesem bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung ist das unvermeidbare Nachtropfen aus der Zerstäuberdüsenaustritts­ öffnung im Falle des Schließens der jeweiligen Ventile der Druckluft- und Wasseranschlußversorgungsleitungen. Dies kann insbesondere bei einem häufigen Ansprechen der Luftbefeuchtungsvorrichtung nachteilige Konsequenzen ver­ ursachen, indem z. B. die in dem Raum zu verarbeitende bzw. zu bearbeitende Ware benetzt wird. Zudem ist hierbei der Wasserbedarf erheblich. Pfeif- und Zischgeräusche verur­ sachen zudem Probleme. Aufgrund des auch nach dem Schließ­ vorgang noch am Düsenkopf befindlichen Wassers sind zudem Kalkablagerungen vielfach auch nicht durch Vorsehen von besonderen Reinigungsnadel- bzw. -dornkörpern zu vermeiden.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Verfü­ gung zu stellen, bei dem bzw. bei der ein Nachtropfen von Zerstäuberdüsen wirksam zu vermeiden ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich das Verfahren der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Teile des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale aus. Wesentliche Ausge­ staltungen dieses Verfahrens ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 4. Die Vorrichtung der eingangs genannten Art zeichnet sich zur Lösung der vorstehend angegebenen Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 5 aus. Hinsicht­ lich wesentlicher Ausgestaltungen dieser Vorrichtung wird auf die Ansprüche 6 bis 12 verwiesen.

Bei dem Verfahren und der Vorrichtung nach der Erfindung kann in Abhängigkeit des auch während eines Raumluftbe­ feuchtungsvorganges sich ergebenden momentanen Raumluft­ feuchtegehaltes der Druck der zuzuführenden Druckluft zweck­ mäßigerweise kontinuierlich soweit nachgeregelt und mithin verringert werden, daß er bei Erreichen des gewünschten Raumluftfeuchtegehaltes nahezu gegen Atmosphärendruck geht und mithin direkt bei Erreichen des gewünschten Feuchtege­ haltes aus der Düse keine Druckluft mehr austritt. Da über die Druckluft auch die zuzuführende Wassermenge gleichfalls kontinuierlich angepaßt werden kann, tritt bei Erreichen des gewünschten Feuchtegehaltes kein Wasser mehr aus der Düse aus, so daß ein Nachtropfen ausgeschlossen ist. Insge­ samt ist dies mit baulich sehr einfachen Mitteln zu er­ zielen. Gegenüber den bekannten Vorrichtungen ist darüber hinaus die Gesamtanordnung auch noch außerordentlich einfach zu gestalten. Ventilanordnungen in der Wasseranschlußversor­ gungsleitung sind völlig entbehrlich, da die zuzuführende Wassermenge durch die der Zerstäuberdüseneinheit bzw. den Zerstäuberdüsen zuzuführende Druckluft anzusaugen ist. Das Wasser kann einem unter Atmosphärendruck stehenden Wasserbehälter entnommen werden. Der Wasserbedarf ist dabei gegenüber bekannten Vorrichtungen wirksam bei gleichem Befeuchtungsergebnis zu verringern. Gleichsam gehen erheb­ liche Vorteile in akustischer Hinsicht mit dem Verfahren und mit der Vorrichtung nach der Erfindung einher. Kalk­ ablagerungen und dadurch bedingte Probleme sind wirksam zu vermeiden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine Schematadarstellung eines Ausführungsbei­ spieles einer Vorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 2 eine Querschnittsdarstellung eines Ausführungs­ beispieles einer Zerstäuberdüse für eine Vorrich­ tung nach der Erfindung;

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Wasserdüseneinsatzes der Zerstäuberdüse nach Fig. 2 und

Fig. 4 eine Draufsicht gemäß der Linien IV-VI in Fig. 3.

Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel einer allgemein mit 1 bezifferten Räumluftbefeuchtungsvorrichtung umfaßt eine mit 2 bezifferte, bei 3 an eine elektrische Spannungsversorgung anschließbare Meß- und Steuereinheit. Die Meß- und Steuereinheit 2 ist mit einem Hygrometer 4 zur Ermittlung des Raumluftfeuchtegehaltes verbunden. Die Meß- und Steuereinheit 2 ist derart ausgebildet, daß über Tastaturen und Anzeigefelder in geeigneter und bekannter Weise für den jeweiligen Einzelfall ein gewünschter Raum­ luftfeuchtegehalt veränderbar einstellbar ist. Der ermittel­ te tatsächliche Raumluftfeuchtegehalt ist mit diesem Soll-Raumluftfeuchtegehalt zu vergleichen. In Abhängigkeit der Soll-Istwertdifferenz ist ein Steuersignal abzugeben.

Zweckmäßigerweise in höheren Raumluftbereichen ist die Zerstäuberdüseneinheit 5 mit mehreren hintereinander ange­ ordneten Zerstäuberdüsen 5.1 und 5.2 vorgesehen. Diese Zerstäuberdüsen 5.1 und 5.2 sind zunächst an eine Wasseran­ schlußversorgungsleitung 6 und eine Druckluftversorgungsan­ schlußleitung 7 angeschlossen. In ihren jeweiligen Verbin­ dungsstichleitungen sind Filterelemente 8 vorgesehen. Die Druckluftversorungsleitung 7 mündet bei einem Kompressor 9 und weist eine als Druckreduzierventil ausgebildete Ven­ tilvorrichtung 10 auf. Von der Meß- und Steuereinheit 2 ist dieses Druckreduzierventil anzusteuern und derart zu betätigen, daß dieses in Abhängigkeit der ermittelten Soll-Istwertdifferenz geöffnet und geschlossen werden kann, zudem jedoch in Abhängigkeit der momentanen Soll-Istwert­ differenz der Reduzierquerschnitt des reduzierten Ventils kontinuierlich der Soll-Istwertdifferenz anzupassen ist.

Damit ist der Druck in der Druckluftleitung zu den Zerstäu­ berdüsen 5.1, 5.2 in Abhängigkeit der Soll-Istwertdifferenz anzugleichen.

Die Wasseranschlußversorgungsleitung 6 mündet in einen Wasserbehälter 11, der unter Atmosphärendruck steht. Inner­ halb des Wasserbehälters 11 ist ein Schwimmerelement 12 angeordnet, das eine Zulaufleitung 13 mit Ventil 14 derart betätigt, daß hei Wasserentnahme der Behälter aufgefüllt wird.

Wie insbesondere der zeichnerischen Darstellung nach Fig. 2 zu entnehmen ist, hat die Zerstäuberdüse 5.1 eine Wasser­ anschlußbohrung 6.1 und eine Druckluftanschlußbohrung 7.1. An die Wasseranschlußbohrung 6.1 schließt sich eine zentrale Bohrung 6.2 an, die in einen Wasserführungskanal 6.3 eines Wasserdüseneinsatzes 15 mündet. Dieser Wasserdüseneinsatz 15 ist in die Zerstäuberdüse 5.1 einschraubbar. Gleichfalls ist in die Zerstäuberdüse 5.1 ein den Wasserdüseneinsatz 15 oberseitig ummantelndes Verschlußkappenteil 16 mit zen­ traler Durchströmöffnung 17 einschraubbar. Im montierten Zustand umgibt dabei das Verschlußkappenteil 16 den Wasser­ düseneinsatz 15 derart, daß ein zur Durchtrittsöffnung hin freier Ringraum 18 ausgebildet ist. In diesen Ringraum münden zwei parallel angeordnete zerstäuberdüsenseitige Druckluftanschlußbohrungen 7.2, die mit der Druckluftan­ schlußbohrung 7.1 in Strömungsverbindung stehen.

Der Wasserdüseneinsatz 15 hat an seinem der Durchstömöffnung 17 des Verschlußkappenteils 16 zugewandten Ende ein Wasser­ austrittskopfstück 19. Dieses Wasseraustrittskopfstück 19 hat von seinen äußeren Abmessungen her einen gering­ fügig kleineren Durchmesser als die Durchströmöffnung 17, so daß es durch die Durchströmöffnung 17 durchsteckbar ist. Das Verschlußkappenteil 16 ist über eine aufschraubbare Kontermutter 20, die stirnseitig an der Zerstäuberdüse 5.1 in Anlage zu bringen ist, in verschiedenen Lagen zu fixieren, und zwar dergestalt, daß - wie in dem veranschau­ lichten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 - das Ende des Wasseraustrittskopfstückes 19 planparallel mit der Durch­ strömöffnung 17 des Verschlußkappenteils 16 abschließt. Durch Verdrehen der Kontermutter 20 ist jedoch auch das Verschlußkappenteil 16 tiefer in die entsprechende Bohrung der Zerstäuberdüse 5.1 einzuschrauben, so daß das Wasseraus­ trittskopfstück 19 aus der Durchströmöffnung 17 hinausragt. Ebenso ist die Kontermutter 20 nach entsprechendem Heraus­ drehen des Verschlußkappenteils 16 in eine derartige Lage zu bringen, daß die Durchströmöffnung 17 einen Lageabstand zum Austrittsende des Wasseraustrittskopfstückes aufweist. Damit ist die von der vorbeiströmenden Druckluft aus dem unter Atmosphärendruck gehaltenen Wasserbehälter 11 ange­ saugte Wassermenge direkt zu beeinflußen, indem einmal mehr einmal weniger Wasser bei gleicher anstehender Druck­ luft bzw. Strömungsgeschwindigkeit der Druckluft dem Wasser­ behälter entnehmbar ist. Die Wasseranschlußleitung ist zwischen dem Wasserbehälter und den Anschlüssen der Zerstäu­ berdüsen 5.1, 5.2 ventilfrei ausgebildet.

Im Falle einer anliegenden Soll-Istwertdifferenz wird über die Meß- und Steuereinheit das Reduzierventil 10 im Öff­ nungssinne betätigt, so daß unter einem bestimmten Druck die Druckluft den Zerstäuberdüsen 5.1 und 5.2 zugeführt wird. Dabei strömt die Druckluft an dem Austrittsbereich des Wasseraustrittskopfstückes entlang und saugt über die Leitungen 6.2, 6.1 und 6 das Wasser aus dem Wasserbehälter 11 an. Mit abnehmender Soll- und Istwertdifferenz wird der Druck nach entsprechender Ansteuerung des Reduzierven­ tils 10 in der Druckluftanschlußleitung 7 kontinuierlich reduziert, so daß nach Erreichen des gewünschten Raumluft­ feuchtegehaltes die Strömungsgeschwindigkeit der austreten­ den Druckluft gegen null geht und mithin auch kein Wasser mehr aus dem Wasserbehälter angesaugt wird. Dadurch ist bei Erreichen des angestrebten Raumluftfeuchtegehaltes ein Nachtropfen von Zerstäuberdüsen wirksam vermieden.

Wie den Darstellungen nach Fig. 3 und Fig. 4 zu entnehmen ist, hat der Wasserdüseneinsatz 15 einen Einschraubbereich 15.1, einen vom Querschnitt her runden Bereich 15.2, der derart äußere Abmessungen hat, daß die zuzuführende Druck­ luft aus den Verbindungsleitungen 8.2 frei in den Durch­ strömraum 18 entweichen kann. An diesen runden Querschnitts­ bereich 15.2 schließt sich ein Werkzeuggreiferbereich 15.3 an, der im wesentlichen eine abgerundete viereckige Gestalt hat, wie dies der Querschnittsdarstellung nach Fig. 4 zu entnehmen ist.

Claims (12)

1. Verfahren zur Luftbefeuchtung von insbesondere industriellen Räumen, bei denen durch eine Meß- und Steuer­ einheit (2) kontinuierlich oder taktweise der Ist-Raumluft­ feuchtgehalt ermittelt und mit einem vorgebbaren Soll-Raum­ luftfeuchtegehalt verglichen wird (Soll-Istwertdifferenz) und bei sich ergebender Soll-Istwertdifferenz eine Wasser- sowie eine Druckluftversorgungsleitung (6, 7) einer Zerstäu­ berdüseneinheit (5) im Öffnungssinn betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck der der Zerstäuberdüseneinheit (5) zuzuführenden Druckluft in Abhängigkeit der Soll-Ist­ wertdifferenz gesteuert und die der Zerstäuberdüseneinheit (5) zuzuleitende Wassermenge in Abhängigkeit des eingestell­ ten Luftdruckes verändert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Druck der der Zerstäuberdüseneinheit (5) zuzu­ führenden Druckluft bei kleiner werdender Soll-Istwert­ differenz kontinuierlich verringerbar ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das der Zerstäuberdüseneinheit (5) zuzuführen­ de Wasser durch die der Zerstäuberdüseneinheit (5) zuge­ leitete Druckluft angesaugt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das der Zerstäuberdüseneinheit (5) zuzuleitende Wasser einem unter Atmosphärendruck stehen­ dem Wasserbehälter (11) entnehmbar ist.

5. Vorrichtung zur Luftbefeuchtung von insbesondere industriellen Räumen mit einer eine Wasser- und Druckluft­ versorgung (6, 7) aufweisenden Zerstäuberdüseneinheit (5), und mit einer Meß- und Steuereinheit (2), durch die der Ist-Raumluftfeuchtegehalt ermittelbar und mit einem vorgeb­ baren Soll-Raumluftfeuchtegehalt vergleichbar ist (Soll-Ist­ wertdifferenz) und bei sich ergebender Soll-Istwertdifferenz eine der Zerstäuberdüseneinheit (5) zugeordnete Ventilvor­ richtung (10) im Öffnungssinne betätigbar ist, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (10) als einer Druckluftversorgungsanschlußleitung (7) der Zerstäuberdüseneinheit (5) zugeordnetes, in Abhängigkeit der Soll-Istwertdifferenz einstellbares Druckreduzierventil ausgebildet, die Wasserversorgungsanschlußleitung (6) der Zerstäuberdüseneinheit an einen im wesentlichen unter Atmos­ phärendruck stehenden Wasserbehälter (11) anschließbar und die zerstäuberdüsenseitige Mündung (19) der Druckluft­ versorgungsleitung (7, 8, 7.1, 7.2, 19) dem zerstäuberdüsen­ seitigen Wasseraustritt in Austrittsströmungsrichtung vorgeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Wasseranschlußversorgungsleitung (6) der Zer­ stäuberdüseneinheit (5) ventilfrei ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerstäuberdüseneinheit (5) ein oder mehrere Zerstäuberdüsen (5.1, 5.2) mit jeweils einem der Wasseranschlußversorgungsleitung (6, 6.1) zugeordneten Wasserdüseneinsatz (15) sowie mit einem eine Durchströmöff­ nung (17) aufweisenden Verschlußkappenteil (16) umfaßt, welches den Wasserdüseneinsatz (15) unter Ausbildung eines der Druckluftanschlußversorgungsleitung (7, 7.1, 7.2) zuge­ ordneten Luftströmungsraumes (18) umgibt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß der Wasseraustritt des Wasserdüseneinsatzes (15) durch ein durch die Durchströmöffnung (17) des Verschluß­ kappenteils (16) durchsteckbares Wasseraustrittskopfstück (19) gebildet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß der Lageabstand zwischen der Durchströmöffnung (17) des Verschlußkappenteils (16) und dem Austrittsende des Wasseraustrittskopfstückes (19) des Wasserdüseneinsatzes (15) veränderbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserdüseneinsatz (15) in ein Zerstäuberdüsenkopfstück einschraubbar ist, und einen sich an das Wasseraustrittskopfstück (19) anschließen­ den, im Querschnitt wesentlichen viereckigen Werkzeuggreif­ bereich (15.2) und einen sich daran zum Einschraubende (15.1) hin anschließenden Bereich (15.2) mit reduziertem Querschnitt hat.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zerstäuberdüse (5.1, 5.2) parallel verlaufende, an die Druckluftanschlußversor­ gungsleitung (7, 7.1) anschließbare Druckluftverbindungs­ leitungen (7.2) ausgebildet sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschließkappenteil (16) in die Zerstäuberdüse (5.1, 5.2) einschraubbar und die Ein­ schraubtiefe durch eine Kontermutter (20) begrenzbar ist.