DE628095C - Method and device for humidifying and dehumidifying air - Google Patents
Method and device for humidifying and dehumidifying airInfo
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Description
Verfahren und Vorrichtung zur Befeuchtung und Entfeuchtung von Luft Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Befeuchtung oder Entfeuchtung von Luft unter Verwendung von hygroskopischen Stoffen und besteht darin, daß die Luft nacheinander über zwei Mengen fester hygroskopischer Stoffe geleitet wird, die dabei auf verschiedenen Temperaturen gehalten werden. Entweder wird zu diesem Zweck die Temperatur der einen Menge erhöht oder die Temperatur der anderen Menge erniedrigt, oder beides geschieht gleichzeitig. Die durch die erste Stoffmenge vorbehandelte Luft wirkt dann bei anderer Temperatur auf' die zweite Stoffmenge derart ein, daß dabei jedesmal eine der beiden Stoffmengen regeneriert wird. Die beiden Stoffmengen werden längs des Strömungsweges der Luft derartig verteilt, daß sie Zonen verschiedenen Feuchtigkeitsgehaltes bilden können. Während bei flüssigen Absorptionsmitteln besondere getrennte Einzelbehälter verwendet werden müssen, um. die sonst -durch die Vermischung eintretende Zerstörung der Schichtung in Zonen verschiedenen Feuchtigkeitsgehaltes wirksam zu verhindern, ist bei den gemäß der Erfindung verwendeten festen Absorptionsstoffen diese Trennung= in manchen Fällen bereits durch die Struktur der Masse selbst ausreichend gegeben.Method and device for humidifying and dehumidifying air The invention relates to a method for humidifying or dehumidifying air using hygroscopic substances and consists in that the air successively is passed over two quantities of solid hygroscopic substances, which are on different Temperatures are maintained. Either the temperature of one is used for this purpose Amount increases or the temperature of the other amount decreases, or both happens simultaneously. The air pretreated by the first amount of substance then acts on others Temperature on 'the second amount of substance in such a way that each time one of the two Amounts of substance is regenerated. The two amounts of substance are along the flow path the air so distributed that they form zones of different moisture content can. While in the case of liquid absorbents, special separate individual containers must be used to. the destruction that would otherwise occur due to the mixing to effectively prevent stratification in zones of different moisture content, in the case of the solid absorbent materials used according to the invention, this separation = in some cases already sufficiently given by the structure of the mass itself.
Der notwendige Wechsel in der Befeuchtung und Entfeuchtung der hygroskopischen Stoffmengen kann dadurch bewirkt werden, daß diese in Teilmengen unterteilten Stoffe in entgegengesetzter Richtung zu der strötuenden Luft durch diese im Kreislauf wiederholt langsam hindurchgeffbrt werden bzw. daß diese Teilmengen gegenüber den Öffnungen für den Luftein- und -auslaß derart verschoben werden, daß jede Teilmenge abwechselnd in den Bereich der höheren Temperatur und-dann wieder in den Bereich der niedrigeren Temperatur gelangt.The necessary change in the humidification and dehumidification of the hygroscopic Amounts of substance can be brought about by dividing these substances into subsets repeated in the opposite direction to the air flowing through it in the circuit are slowly poured through or that these subsets opposite the openings for the air inlet and outlet are moved so that each subset alternately in the region of the higher temperature and then again in the region of the lower Temperature reaches.
Dies hat den Vorteil, daß jede Teilmenge der hygroskopischen Stoffe innerhalb ihrer Gesamtmenge bei im wesentlichen gleichbleibender Temperatur von ihrem stärksten bis zu ihrem schwächsten Wassergehalt ausgenutzt wird und erst bei dein Übergang in die anderen Gesamtmengen eine stärkere Temperaturänderung erleidet..This has the advantage that each subset of the hygroscopic substances within their total amount at a substantially constant temperature of its strongest to its weakest water content is used and only at your transition to the other total quantities suffers a greater temperature change ..
Bei dem Verfahren nach der Erfindung können die Gebiete der Wärmezufuhr und der Wärmeabfuhr ihre Stelle im Raume ungehindert beibehalten. Besonders einfach kann aber der Übergang jeder Stoffmenge von dem Betriebszustand .der Wasseraufnahme zu dem der Wasserabgabe dadurch bewirkt werden, daß die Stoffmengen ihre Lage im Raume beibehalten, wogegen periodisch unter Umkehrung der Strömungsrichtung der Luft die zuvor warme Stoffmenge gekühlt oder die zuvor kalte Stoffmenge erwärmt wird oder daß beides gleichzeitig geschieht.In the method according to the invention, the areas of heat supply and the heat dissipation retain their place in the room unimpeded. Particularly easy but can be the transition of any amount of substance from the operating state .the water absorption to which the water release are caused by the fact that the amounts of substance are their position in the Maintain spaces, while periodically reversing the direction of flow Air cooled the previously warm amount of substance or heated the previously cold amount of substance or that both happen at the same time.
Ordnet man die beiden Stoffmengen in oder unter ansteigenden Schächten an, die oben oder unten miteinander verbunden sind und an den entgegengesetzten Enden mit der freien Atmosphäre in Verbindung stehen, so wird die Bewegung der Luft und die Umkehrung ihrer Strömungsrichtung gleichzeitig automatisch durch die Erwärmung bzw: Abkühlung, und deren Umschaltung bewirkt. Auch die in -der Atmosphäre bestehenden Luftströmungen können zur Unterstützung der Bewegung der Luft durch die Vorrichtung herangezogen werden.If you arrange the two amounts of substance in or under ascending shafts that are connected to each other at the top or bottom and the opposite Ends with the free atmosphere, so will the Movement of the air and the reversal of its flow direction at the same time automatically caused by the heating or cooling, and their switching. Also the Indian Existing air currents can be used to aid the movement of the atmosphere Air can be drawn through the device.
Weitere Einzelheiten der Erfindung mögen an Hand einiger Ausführungsbeispiele dargelegt werden.Further details of the invention may be based on a few exemplary embodiments be set out.
Abb. i stellt eine Anlage dar, in der unter Ausnutzung der Sonnenwärme unter mäßiger Trocknung der Luft Wasser aus der Atmosphäre gewonnen wird.Fig. I shows a system in which the solar heat is used water is extracted from the atmosphere with moderate drying of the air.
Abb. i stellt eine Anlage dar, in der teils unter Ausnutzung der Sonnenwärme, teils unter Zusatzheizung die Kühlung und Trocknung eines Wirtschaftsraumes gezeigt ,wird.Fig. I shows a system in which, partly using solar heat, the cooling and drying of a utility room shown partly with additional heating ,will.
Abb. 3 schließlich stellt eine- Anlage dar, in der teils durch Abkühlung allein, teils mit zusätzlicher Heizung Trinkwasser gekühlt wird, und zwar in jedem Falle unter die Temperatur des zur Verfügung stehenden Kühlmittels hinab.Finally, Fig. 3 shows a system in which partly by cooling alone, sometimes with additional heating, drinking water is cooled, in each of them Fall below the temperature of the available coolant.
An der nach Osten gelegenen Seite (Abb. i) der Innenwände i der Anlage, die vorzugsweise aus wärmeisolierendem Stoff geringer Wärmekapazität besteht oder mit einem solchen Stoff nach außen bekleidet ist, befindet sich ein Schacht?" der durch einen Kanal 3 mit einem - Sammelgefäß 4 in Verbindung steht. Von dem Flüssigkeitssammelgefäß 4 führt eine Leitung 5 zu einem Schacht 6,- der an der nach Westen gelegenen Seite der Wände i liegt. Die Kanäle 3 und 5 und das Sammelgefäß 4 liegen zwischen den Wänden i in einem Raume, der nach Norden und Süden offen ist, so $aß die Kanäle durch die Außenluft gekühlt werden. Die Schächte 2s und 6 stehen unten durch Luftspalte 7, die durch Siebe gegen, das Eindringen urierwünschter Fremdkörper geschützt sind, mit der.Außen-. ruft in' Verbindung. In den Schächten befinden sich in wärmeleitender Verbindung mit den- -beispielsweise aus: Aluminium- oder Eisenblech bestehenden Außenwänden 8 und i4 Tragleisten 9, die Randleisten io aus gelochtem Blech besitzen, so daß flache Schalen entstehen. In di.e von den Tragleisten gebildeten Zwischenräume ragen Zungen ii von der Innenwand i her hinein. Auf @den.Trag -leisten 9 befindet sich eine Schüttung 12 von Kieselgel, und zwar erhalten die oberen Schalen vorzugsweise eine großporige und die unteren Schalen eine feinporige Gelsorte. Ein Wasserhahn 13 gestattet die Entnahme von Wässer aus dem dauernd im Schatten liegenden Sammelgefäß 4. Eine Reihe von schmalen Windkanälen 15 und 16 ermöglichen bei Windanfall einen gewissen Ausgleich des Winddrucks, um bei Windanfall die Strömung der Luft durch die Kanäle 2 und 6 in der beabsichtigten Stärke und Richtung nicht zu beeinträchtigen.On the east side (Fig. I) of the inner walls i of the system, which preferably consists of a heat-insulating material of low heat capacity or is clad with such a material on the outside, is there a shaft? "the through a channel 3 with a - collecting vessel 4 is in communication. From the liquid collection vessel 4, a line 5 leads to a shaft 6 - the one on the westward side the walls i lies. The channels 3 and 5 and the collecting vessel 4 are between the Walls in a room open to the north and south, so $ ate the canals be cooled by the outside air. The shafts 2s and 6 are at the bottom through air gaps 7, which are protected by sieves against the ingress of foreign bodies that are wanted, with the. calls in 'connection. In the shafts there are thermally conductive Connection with the - for example from: aluminum or iron sheet existing Outer walls 8 and i4 support strips 9, which have edge strips io made of perforated sheet metal, so that shallow bowls are created. In the spaces formed by the support strips tongues ii protrude from the inner wall i. Located on @ the support strips 9 A bed 12 of silica gel, namely the upper shells preferably received a large-pored type of gel and the lower shells a fine-pored type of gel. A faucet 13 allows water to be withdrawn from the collecting vessel, which is permanently in the shade 4. A number of narrow wind tunnels 15 and 16 allow one in the event of wind certain compensation of the wind pressure in order to allow the air to flow through when there is wind not to impair channels 2 and 6 in the intended strength and direction.
Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Vormittags scheint die Sonne gegen die Außenwand 8, während die Außenwand 14 im Schatten der Doppelwand i liegt. Die Wärme teilt sich der Luft und dem Gel im Schacht 2 mit. Die Luft nimmt erhebliche Feuchtigkeitsmengen aus dem Gel auf und steigt im Zickzackweg aufwärts. Sie kühlt sich dann auf ihrem Wege durch die Kanäle 3 und_.5 und den dazwischenliegenden Sammelbehälter 4 in dem zwischen den Wänden i aufsteigenden Luftstrom schnell ab und gelangt dann in den Sehacht 6. Hier gibt sie ihre im Schacht 2 aufgenommene Feuchtigkeit besonders an die oberen Gelschichten wieder ab und gelängt dann durch die Öffnung 7 ins Freie. Bei der ersten Inbetriebriähme wird es noch nicht zur Kondensation von Wasser in dem Sammelbehälter 4 kommen, da das Gel in der warmen Reihe :z noch nicht feucht genug ist. Nachmittags scheint nun die Sonne gegen die Außenwand 14. Der Druck des Wasserdampfes in dem Gel steigt entsprechend der Temperaturerhöhung. Wenn daher das Gel an die jetzt im Schacht 6 .aufsteigende Luft ihre Feuchtigkeit wieder abgibt, so entsteht in der Luft ein entsprechend höherer Partiaidruck an Wasserdampf, als zuvor im Schacht 2 erreicht wurde. Das Gel in den oberen Schalen des Schachtes 2 wird daher stärker gesättigt als zuvor das Gel in den entsprechenden Schalen des Schachtes 6. Die Luft verläßt indessen den Schacht :2 bei 7 in trockenerem Zustand, als sie in die Vorrichlung eintrat, da die unteren Teilmengen des Gels zuvor bei höherer Temperatur ihre Feuchtigkeit an die frisch eintretende Luft abgegeben haben und jetzt bei der niedrigeren Schattentemperatur stark absorbierend wirken. Es bleibt also bei im'Verhältnis zur Luftmenge ausreichender Gelmenge jedesmal Feuchtigkeit in der Vorrichtung zurück. Die oberen Teile des Gels und die darüberstrei-Ghende Luft werden immer feuchter, bis schließlich Kondensation im Sammelbehälter 4 eintritt. Der-Wasserdampf, der nicht mehr kondensiert, sättigt jedesmal die oberen Teile des kälteren Schachts derartig, daß nach der Umschaltung ,eine zur Kondensation im Schatten führende Feuchtigkeitsmenge an die durchströmende Luft abgegeben werden muß. Wenn dieser Beharrungszustand erreicht ist, wird durchschnittlich immer gerade so, viel Feuchtigkeit kondensiert, wie von der die Vorrichtung durchströmenden Luft in der Vorrichtung zurückbehalten wird. Bei zu kleiner Gelmenge würde gegen Ende der Periode einer Bestrahlung Feuchtigkeit aus der Vorrichtung mit fortgeführt werden, so daß die Vorrichtung- weniger wirksam wird. Verringert man andrerseits die umlaufende Luftmenge im Verhältnis zum vorhandenen Gel zu stark, so gibt die Vorrichtung ebenfalls weniger Wasser her. Durch entsprechende Drosselung des Luftumlaufs läßt sich daher die Ausbeute für jede gegebene Vorrichtung auf ein Optimum bringen und gegebenenfalls auch wechselnden klimatischen Bedingungen anpassen.The device works as follows: The sun shines in the morning against the outer wall 8, while the outer wall 14 lies in the shadow of the double wall i. The heat is shared with the air and the gel in shaft 2. The air takes up considerable Amount of moisture from the gel and rises in a zigzag upwards. She cools then on their way through the channels 3 und_.5 and the collecting container in between 4 quickly descends in the air flow rising between the walls i and then arrives in the shaft 6. Here it releases the moisture it has absorbed in shaft 2 in a special way on the upper gel layers and then extends through the opening 7 to the outside. At the first start-up there will not be condensation of water in the collecting container 4, because the gel in the warm row: z is not yet moist is enough. In the afternoon the sun now shines against the outer wall 14. The pressure of the Water vapor in the gel increases according to the temperature increase. If therefore the gel releases its moisture to the air that is now rising in shaft 6. this creates a correspondingly higher partial pressure of water vapor in the air than was previously reached in shaft 2. The gel in the upper bowls of the well 2 is therefore more saturated than before, the gel in the corresponding bowls of the Shaft 6. Meanwhile, the air leaves the shaft: 2 at 7 in a drier state, when she entered the facility as the lower aliquots of the gel had previously been added higher temperature have given their moisture to the freshly entering air and now have a strong absorbing effect at the lower shade temperature. It stays So if the amount of gel is sufficient in relation to the amount of air, there is always moisture back in the device. The upper parts of the gel and the rubble over it The air becomes more and more humid until condensation finally occurs in the collecting container 4. The water vapor, which no longer condenses, saturates the upper parts of the Colder shaft such that after switching, one for condensation in the shade leading amount of moisture must be released to the air flowing through. if this steady state is reached, is on average always just so, much Moisture condenses, as from the air flowing through the device in the Device is retained. In to small amount of gel would against End of the period of irradiation continued with moisture from the device so that the device becomes less effective. On the other hand, it is reduced the circulating air volume is too strong in relation to the existing gel, so the Device also produces less water. By restricting the air circulation accordingly therefore, the yield can be optimized for any given device and adapt to changing climatic conditions if necessary.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Teilmengen der hygroskopischen Stoffe durch Zwischenräume voneinander getrennt, damit ein Ausgleich des verschiedenen Feuchtigkeitsgehaltes der. Einzelmengen auch bei längerer Betriebspause möglichst verzögert wird. Man kann zu diesem Zweck auch Z@vischenwände vorsehen.In this embodiment, the subsets are hygroscopic Substances are separated from one another by gaps in order to balance out the different Moisture content of the. If possible, individual quantities even during a long break in operation is delayed. One can also provide partition walls for this purpose.
Entsprechend dem Verwendungszweck durchströmt bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die Luft zuerst die wärmere Stoffmenge und dann die kältere. Läßt man sie dagegen zunächst durch die kältere und dann durch die wärmere Stoffmenge hindurchströmen, so gelangt die Luft mit größerem Wassergehalt in die Atmosphäre zurück, als sie beim Eintritt in die Vorrichtung besaß. Diese Luftführung ist besonders geeignet, starke Trockenheitsgrade zu erzielen; wie im folgenden Ausführungsbeispiel gezeigt ist.According to the intended use flows through in the case of the one described Embodiment, the air first the warmer amount of substance and then the colder. On the other hand, if you let them pass first through the colder and then through the warmer amount of substance flow through, the air with a higher water content gets into the atmosphere back than she owned upon entering the device. This air flow is special suitable to achieve strong degrees of dryness; as in the following exemplary embodiment is shown.
In der Abb. 2, in der die Trocknung und Kühlung eines Wohnraumes 22 dargestellt ist, ist mit 2o die Ostwand eines Hauses bezeichnet, an die ein. Schacht 21 außen angeschlossen ist. Mit 23 ist die Westwand mit einem außen angrenzenden Schacht 24 bezeichnet. Auf den in den Schächten 21 bzw: 24 befindlichen oberen Tragleisten stehen flache Schalen 25, die in geringer Tiefe mit Wasserdampf absorbierender Flüssigkeit, beispielsweise Chlorcalciumlösung, gefüllt sind. Die übrigen Tragleisten enthalten eine Schüttung von feinporigem Kieselsäuregel 26. Das untere Ende des Schachtes 21 ist durch einen Kanal 27, das untere Ende des Schachtes 24 durch einen Kanal 28 mit dem oberen Teil des zu kühlenden Raumes verbunden. Die Mündungen der beiden Kanäle sind durch Klappen 29 abgedeckt, wobei die beiden oberen nach dem Wohnraum. die beiden unteren nach dem Kanal zu öffnen. Sie sind leicht beweglich, so daß sie durch einen lebhafteren Luftzug selbsttätig geschlossen oder geöffnet werden. In dem oberen sich erweiternden Teile der Kanäle 27 und 28 sind Wasserbehälter 3o angeordnet, deren Füllung vom Zimmer aus beobachtet und ergänzt werden kann und in die poröse Stoffe 31 eintauchen, die sich voll Wasser saugen. Zwischen Schacht und Wand ist noch ein schmaler Spalt 32 angeordnet, der oben offen ist und unten durch ein Gasheizrohr 33, dem Frischluft durch ein Rohr 34 vor, außen zugeführt wird, erwärmt werden kann. Die Schächte 21 und 24 stehen oben durch mit Sieben geschützte Öffnungen 35 mit der Außenluft in -Verbindung. Im übrigen ist der Raum gegen das Eindringen von Wärme oder Frischluft von außen gut geschützt, soweit nicht letztere zu Regelungszwecken in kleinen Mengen absichtlich zugelassen wird.In Fig. 2, in which the drying and cooling of a living room 22 is shown is denoted by 2o the east wall of a house to which a. Manhole 21 is connected outside. At 23 the west wall is adjacent to an outside Shaft 24 designated. On the upper support strips located in the shafts 21 or 24 there are shallow bowls 25, which are filled with water vapor-absorbing liquid at a shallow depth, for example calcium chloride solution, are filled. The remaining support strips included a bed of fine-pored silica gel 26. The lower end of the shaft 21 is through a channel 27, the lower end of the shaft 24 through a channel 28 connected to the upper part of the room to be cooled. The mouths of the two Channels are covered by flaps 29, the top two facing the living room. the two lower to open after the canal. They are easy to move, so they can be closed or opened automatically by a livelier breeze. In the upper widening parts of the channels 27 and 28 water tanks 3o are arranged, whose filling can be observed and supplemented from the room and into the porous Immerse substances 31 that are soaked in water. Between the shaft and the wall is a narrow gap 32 is arranged, which is open at the top and through a gas heating tube at the bottom 33, to which fresh air is fed in front of and outside through a pipe 34, can be heated. The shafts 21 and 24 are at the top through openings 35 protected by sieves the outside air in connection. In addition, the room is against the penetration of heat or fresh air well protected from the outside, unless the latter is for control purposes intentionally allowed in small amounts.
Die Kühlung des Raumes erfolgt völlig selbsttätig durch die Sonne, kann aber auch z. B. des Nachts durch abwechselnde Beheizung der Schächte bewirkt werden. Vormittags scheint die Sonne gegen den an der Ostseite des Hauses befindlichen Schacht--, 1, erwärmt dessen Inhalt und bewirkt eine Bewegung der Luft, .die durch die auf der W(2stseite des Schachtes befindliche Öffnung 35 eintritt, durch den Schacht 24 abwärts, den Kanal 28 aufwärts, durch den zu kühlenden Raum 22 hindurch, sodann durch den Kanal 27 abwärts und schließlich durch den Schacht 21 aufmT@rts führt, bis die Luft :durch die Öffnung 35 auf der Ostseite wieder ins Freie tritt. Die Luft wird auf der im &hatten .liegenden Westseite im Schacht 24 durch das in den Schalen befindliche Chlorcalcium und weiter durch die Kieselsäuregelschüttung 26 annähernd so weit getrocknet, wie diese Substanzen durch die voraufge'-ende Sonnenbestrahlung oder künstliche Beheizung selbst getrocknet werden. Die so getrocknete Luft schließt die im oberen erweiterten Teil des Kanals, 28 befindliche untere Klappe 29, sriiömt dann über die feucht gehaltenen Flächen des porösen Stoffes 31, öffnet die obere Klappe 29 und tritt in den Raum 22 ein. Nimmt man z. B. an, daß die im Kanal 28 aufsteigende Luft g5° besitzt und daß im Schacht z4 ihr Taupunkt auf o° gebracht worden ist, so sinkt die Temperatur der Luft bei Berührung mit den nassen Flächen auf 2o°, während ihr Taupunkt auf 1q.° steigt. Die nassen Flächen nehmen dabei eine Temperatur von 17 bis 18°@ an. Dieser Zustand der Luft entspricht etwa den für die Bewetterung des Wohnraumes erwünschten Bedingungen.The room is cooled completely automatically by the sun, but can also be used, for. B. at night by alternately heating the shafts. In the morning the sun shines on the shaft on the east side of the house -, 1, warms its contents and causes the air to move, which enters through the opening 35 on the west side of the shaft, down through the shaft 24, the duct 28 upwards, through the space 22 to be cooled, then through the duct 27 downwards and finally through the shaft 21 upwards until the air: through the opening 35 on the east side comes out again The west side lying in the shaft 24 was dried by the calcium chloride in the bowls and further by the silica gel bed 26 to the extent that these substances were dried by the previous solar irradiation or artificial heating. The air dried in this way closes the in the upper widened part of the channel, 28 located lower flap 29, then flows over the moist surfaces of the porous material 31, opens the upper one Flap 29 and enters space 22. If you take z. If, for example, the air rising in the channel 28 has g5 ° and that its dew point has been brought to o ° in the shaft z4, the temperature of the air on contact with the wet surfaces drops to 2o °, while its dew point to 1q. ° increases. The wet surfaces take on a temperature of 17 to 18 ° @. This condition of the air corresponds roughly to the conditions desired for ventilation of the living space.
Durch entsprechende Einstellung der Klappen kann die Temperatur etwas erhöht, der Taupunkt gesenkt werden. Z. B. erhält man bei mäßiger Öffnung der unteren Klappe 29 die Lufttemperatur 2.5° mit dem Taupunkt 1o,5°. Weicht der Ausgangstaupunkt von o° einige Grade ab, so macht das auf den Endzustand nicht allzu viel aus. Beispielsweise läßt sich mit einem Taupunkt von +7,5' immer noch eine Abkühlung der 3 5b adigen Luft 'auf 25' mit einem Taupunkt von 15' erreichen. Bei einem noch höheren Ausgangstaupunkt wäre allerdings die Zwischenschaltung eines Temperaturwechslers zwischen der den benutzten Flächen zustxömenden Luft und der den gekühlten Raum verlassenden Luft geboten, wenn man nicht zur Erreichung des tieferen Taupunktes die Vorbehandlung mit künstlicher Heizung anwenden will. Bei guter und regelmäßiger Sonneneinstrahlung macht indessen die Erreichung tiefer Ausgadgstaupunkte keine Schwierigkeiten. Liegen die Ausgangstaupunkte tiefer als o°, kann durch Zumischung von Frischluft eine zu starke Abkühlung oder zu große Trockenheit leicht verhindert werden.By setting the flaps accordingly, the temperature can be increased slightly and the dew point can be reduced. For example, if the lower flap 29 is moderately opened, the air temperature 2.5 ° with the dew point 1o.5 ° is obtained. If the initial dew point deviates from 0 ° by a few degrees, this does not affect the final state too much. For example, with a dew point of +7.5 ', the 3 5b adigen air can still be cooled down to 25' with a dew point of 15 '. With an even higher initial dew point, however, the interposition of a temperature changer between the air flowing into the areas used and the air leaving the cooled room would be advisable if one does not want to use the pretreatment with artificial heating to achieve the lower dew point. With good and regular sun exposure, however, reaching low exit dew points does not cause any difficulties. If the initial dew points are lower than 0 °, it is easy to prevent excessive cooling or excessive dryness by adding fresh air.
Die den gekühlten und getrockneten Raum verlassende Luft hat in der Regel noch eine größere relative Trockenheit als die Außenluft; die durch die untere Klappe 29, der Wand 2o den Raum 22 verlassende Luft trocknet daher das Kieselsäuregel und die Chlorcalciumlösung in dem Schacht 21 unter der gleichzeitigen Einwirkung der Sonneneinstrahlung stärker vor, als es die atmosphärische Frischluft vermöchte und bereitet dadurch die ausgiebige Trocknung der Luft vor, wenn diese am Nachmittag, wo die Sönne gegen den Westschacht 2¢ scheint, zunächst in den jetzt im Schatten liegenden Schacht 2i gelangt und dort abwärts strömt.The air leaving the cooled and dried room has in the Usually a greater relative dryness than the outside air; those through the lower Flap 29, the wall 2o the room 22 leaving air therefore dries the silica gel and the calcium chloride solution in the well 21 under the simultaneous action the sun's rays more than the atmospheric fresh air could and thereby prepares the extensive drying of the air, if it is in the afternoon, where the sun shines towards the west shaft 2 ¢, initially in the now in the shade lying shaft 2i arrives and flows down there.
Will man tlie Bewegung der Luft durch das Gebäude hindurch mit Hilfe der ' atmosphärischen Luftströmungen bewirken oder unterstützen, so kann man an den Schächten 2 1 und 2q. über Dach führende, mit Lufteintrittsöffnungen versehene Luftleitungen anschließen, die jedoch regelbar sein müssen, um jeweilig die gewünschte Richtung und Stärke der Luftbewegung beherrschen zu können.One wants to help tlie movement of the air through the building the 'atmospheric air currents cause or support, so one can at the shafts 2 1 and 2q. Provided with air inlets leading over the roof Connect air lines, which must, however, be controllable in order to achieve the required To be able to control the direction and strength of the air movement.
Die Füllung jedes der beiden Schächte muß für das gewählte Beispiel einer Periode von 5 bis 6 Stunden entsprechen. Die Erwärmung und Abkühlung nimmt davon natürlich eine entsprechende Zeit in Anspruch, und beim Periodenwechsel am Mittag tritt eine gewisse Pause ein. Wenn es für irgendwelche Anwendungszwecke darauf ankommt, solche Pausen zu verkürzen oder z. B. bei ortsbeweglichen Vorrichtungen mit geringster Füllung. auszukommen, so kann man dies erreichen, wenn man den Wechsel von Heizung und Kühlung willkürlich verkürzt. In dem oben dargelegten Beispiel der Heizung durch die Sonne und der Kühlung im Schatten entsprechend der Abb. i kann man z. B. die Vorrichtung langsam wenden, so daß die Schächte, die unter diesen Umständen eine besonders geringe Wärmekapazität haben müssen, in wesentlich kürzerer Zeit und unabhängig von dem Stand der Sonne ihren Wechsel zwischen Erwärmung und Abkühlung durchmachen.The filling of each of the two shafts must for the selected example correspond to a period of 5 to 6 hours. The warming and cooling takes place Of course, this takes a corresponding amount of time, and when the period changes on There is a certain pause at noon. If it is for any uses on it is important to shorten such breaks or e.g. B. in portable devices with the lowest filling. get along, you can accomplish this by making the switch arbitrarily shortened by heating and cooling. In the example of the Heating by the sun and cooling in the shade according to Fig. I can one z. B. turn the device slowly, so that the shafts below these Certain circumstances must have a particularly low heat capacity, in much shorter Time and regardless of the position of the sun their alternation between warming and Go through cooling.
In der nach Abb.2 beschriebenen Weise wird die Aufgabe der -wirksamen Wohnraumkühlung durch eine sehr -einfache Einrichtung ohne bewegliche Teile erreicht, die außer- dem hygroskopischen Stoff (Kieselsäuregel) nur mit Luft und Wasser arbeitet, die ferner nur unter Atmosphärendruck steht und die Trocknung der Luft und deren Kühlung ohne Erzeugung tiefer Temperaturen, allein durch Ausnutzung geringer Temperaturdifferenzen, wie sie beispielsweise bereits die Sonneneinstrahlung bietet, also ohne Betriebskosten bewirkt.In the manner described in Figure 2, the task of -effective Living space cooling achieved through a very simple device with no moving parts, which apart from the hygroscopic substance (silica gel) only works with air and water, which is also only under atmospheric pressure and the drying of the air and its Cooling without generating low temperatures, solely through the use of small temperature differences, as is already provided by solar radiation, for example, without operating costs causes.
Die stärkste Trockenheit entsteht in der Mitte der Vorrichtung bei dem Übergang von der kalten Stoffmenge zu der wärmeren Stoffmenge, und! zwar sowohl in den hygroskopischen Stoffen wie in der dort strömenden Luft. Daher sind nach der Abb. 2 die trocken und kühl zu haltenden Räume zwischen der kalten und der warmen Stoffmenge eingeschaltet. -Man kann aber auch einen Teil der hygroskopischen Stoffe an dieser Stelle des Übergangs von der tieferen zu der höheren Temperatur in stark getrocknetem" Zustand entnehmen und die entnommene Menge ersetzen, indem' man den hygroskopischen Stoff in mehr oder weniger feuchtem Zustand an der Stelle des Austritts der Luft in die Vorrichtung einbringt. Ebenso kann an der übergangsstelle ein Teil der getrockneten Luft zu beliebiger Verwendung entnommen werden. Der andere Teil kehrt durch die warme Reihe in die Atmosphäre zurück.The strongest dryness arises in the middle of the device at the transition from the cold amount of substance to the warmer amount of substance, and! although both in the hygroscopic substances as in the air flowing there. Therefore are after Fig. 2 shows the spaces to be kept dry and cool between the cold and the warm Amount of substance switched on. - But you can also use some of the hygroscopic substances at this point of the transition from the lower to the higher temperature in strong when it is dry and replace the amount removed by adding the hygroscopic substance in a more or less moist state at the point of exit introduces air into the device. A part can also be used at the transition point can be taken from the dried air for any use. The other part returns to the atmosphere through the warm row.
Da ausschließlich Temperaturdifferenzen die Antriebsenergie liefern, ist es nicht -notwendig, daß die wärmere Reihe über die Temperatur der Umgebung hinaus erwärmt wird, wenn z. B. durch Verdunstungskühlung eine Abkühlung der-=kälteren Reihe erzielt werden kann. oder wenn hierzu beispielsweisse Brunnenwasser zur Verfügung steht, das kälter ist als die atmosphärische Luft. Esgenügt dann schon die Abkühlung der kälteren Reihe, um Trockenheitsgrade in der durch die Vorrichtung strömenden Luft zu erzeichen, die beliebig weit unter den Sättigungsgrad der atmosphärischen Luft herabgehen. Naturgemäß wird aber die Wirkung um so stärker, je höher die Temperatur der warmen Reihe über die der Umgebung hinaus gesteigert wird und je tiefer die Temperatur der kalten Reihe unter die Temperatur -der Umgebung gebrächt werden kann. Bei Anwendung beider Mittel können schon mit kleineren Vorrichtungen größere Räume gekühlt und getrocknet werden.Since only temperature differences provide the drive energy, it is not necessary that the warmer series is about the temperature of the surroundings is also heated when z. B. by evaporative cooling a cooling of the- = colder Row can be achieved. or if, for example, well water is available for this purpose stands that it is colder than the atmospheric air. Cooling down is then sufficient of the colder row to determine the degree of dryness in the one flowing through the device To draw air that is arbitrarily far below the saturation level of the atmospheric Air descending. Naturally, however, the higher the temperature, the stronger the effect the warm range is increased beyond that of the surroundings and the deeper the The temperature of the cold series can be kept below the temperature of the environment. When using both means you can already use smaller devices larger rooms can be cooled and dried.
Abb.3 zeigt eine Vorrichtung zur Kühlung von Wasser, die allein durch Unterkühlung unter die Temperatur der umgebenden Luft betrieben werden kann oder sowohl durch Unterkühlung als auch durch Zuführung von Wärme höherer Temperatur. Mit 41 ist eine sich verzweigende Wasserleitung bezeichnet, die durch einen Hahn 42 von Zeit zu Zeit umgestellt werden kann, so daß das Wasser entweder durch den rechten Zweig oder durch den linken Zweig strömt, während in dem anderen Zweig keine Wasserströmung stattfindet. Eine Heizvorrichtung 43 ermöglicht es, gegebenenfalls das stillstehende Wasser des einen Zweiges elektrisch zu erhitzen, wenn die Vorrichtung stärker als normal belastet werden soll. Der rechte Zweig der Wasserleitung ist von einem Mantelrohr 44, der linke Zweig von einem Mantelrohr 45 umgeben. In dem entstehenden Ringraum sind die Wasserleitung halbkreisförmig umgebende Rippen, 46 gegeneinander versetzt angeordnet, auf denen die absorbierenden Substanzen untergebracht sind. Die Ringmäntel stehen oben durch die Schlitze 47 mit der Außenluft in Verbindung. Unten.stehen die Ringmäntel durch Kanäle 4$ und 49, die miteinander einen Wärmeaustauscher bilden, mit dem Verdunstungsraum So in Verbindung; dem mittels einer Leitung 51 das zu kühlende Wasser zugeführt werden kann. Das Wasser läuft über poröse Tonteller 52 herab Vnd kann gekühlt bei 53 entnommen werden, wenn man den Hahn 54 öffnet. Das Verdunstungsgefäß So ist von einem wärmeisolierenden Mantel 55 umgeben.Fig. 3 shows a device for cooling water, which can be operated solely by subcooling below the temperature of the surrounding air or both by subcooling and by supplying heat at a higher temperature. 41 with a branching water line is referred to, which can be switched from time to time by a tap 42, so that the water flows either through the right branch or through the left branch, while in the other branch there is no water flow. A heating device 43 makes it possible, if necessary, to electrically heat the still water of one branch if the device is to be loaded more than normal. The right branch of the water pipe is surrounded by a casing pipe 44, the left branch by a casing pipe 45. In the resulting annular space, ribs 46 surrounding the water pipe are arranged offset from one another in a semicircle, on which the absorbent substances are accommodated. The ring jackets are at the top through the slots 47 with the outside air in connection. The annular jackets are connected to the evaporation space So through channels 4 $ and 49, which together form a heat exchanger; to which the water to be cooled can be supplied by means of a line 51. The water runs down over porous clay plates 52 and can be withdrawn at 53 when the tap 54 is opened. The evaporation vessel So is surrounded by a heat-insulating jacket 55 .
Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Bei der gezeichneten Stellung des Hahnes 42 fließt das für Gebrauchszwecke im Haushalt entnommene Wasser durch den rechten Zweig und kühlt, da das Leitungswasser in der Regel erheblich kühler ist 'als die Raumluft im Hause, die Schüttung 46 im Ringmantel 44 unter die Raumtemperatur ab. Die Luft wird dadurch im Schenkel 44 schwerer als im Schenkel 45. Die Luft strömt daher im Schenkel 44 abwärts, wird dabei stark getrocknet und gelangt über den Kanal 49 und im Temperaturwechsler weiter vorgekühlt in den Verdunster 5o. Hier verdunstet von den feuchten Tonplatten, die eine Art Kältespeicher bilden, etwas Wasserdampf in die hindurchstreichende trockene Luft hinein; die Platten und die hindurchströmende trockene Luft werden dabei gekühlt, und die abströmende Luft kühlt die zuströmende vor. Bei guter Isolierung und bei einem guten Temperaturwechsler sinkt die Temperatur in 5o so tief, daß selbst Eisbildung an den Tonplatten 5a nicht ausgeschlossen ist, wenn der Vorrichtung längere Zeit gekühltes Wasser nicht entnommen wird. Die durch den Kanal 48 abströmende Luft hat daher trotz ihrer Berührung mit den feuchten Tonflächen infolge der tiefen Temperatur eine ganz geringe absolute Feuchtigkeit. Mit der Erwärmung im Temperaturwechsler und im Schacht 45 durch die Temperatur der Umgebung oder gegebenenfalls durch ein elektrisches Heizelement 43 nimmt die Luft also einen hohen Grad relativer Trockenheit an, so daß sie imstande ist, die Schüttmassen auf den Tellern 46 zu trocknen und damit für den Periodenwechsel vorzubereiten, der nach Erschöpfung der Stoffe im rechten Schacht durch Umstellung -desLeitungswassers bewirkt wird.The device works as follows: In the drawn position of the tap 42, the water withdrawn for use in the household flows through the right branch and cools, since the tap water is usually considerably cooler than the room air in the house, the bed 46 in the ring jacket 44 the room temperature. As a result, the air in the limb 44 becomes heavier than in the limb 45. The air therefore flows downward in the limb 44 , is strongly dried in the process and passes through the channel 49 and further precooled in the temperature changer into the evaporator 5o. Here some water vapor evaporates from the damp clay slabs, which form a kind of cold store, into the dry air passing through; the plates and the dry air flowing through are cooled, and the outflowing air pre-cools the inflowing air. With good insulation and a good temperature changer, the temperature drops so low in 50 that even ice formation on the clay plates 5a is not excluded if the device is not removed from the device for a long period of time. The air flowing out through the channel 48 therefore has a very low absolute humidity despite its contact with the damp clay surfaces due to the low temperature. With the heating in the temperature changer and in the shaft 45 by the temperature of the environment or possibly by an electrical heating element 43, the air thus assumes a high degree of relative dryness, so that it is able to dry the bulk masses on the plates 46 and thus for the Prepare for a change of period, which is effected after exhaustion of the substances in the right-hand shaft by changing the tap water.
Bei elektrischer Heizung in Verbindung mit der Wasserkühlung im kälteren Schacht ist die Wirkung so stark, daß der natürliche Luftzug nicht mehr eine volle Ausnutzung der Vorrichtung gewährt, so daß es sich empfiehlt, einen Ventilator für die Beschleufnigung der Luftströmung vorzusehen, wenn häufiger gekühltes Trinkwasser der Vorrichtung entnommen werden soll.With electrical heating in conjunction with water cooling in the colder Schacht, the effect is so strong that the natural draft is no longer a full one Use of the device is granted, so it is advisable to use a fan for Provide acceleration of the air flow if chilled drinking water is used frequently to be removed from the device.
Größere Anlagen dieser und ähnlicher Art eignen sich auch unter Ausnutzung der Sonneneinstrahlung zur Unterdrückung des Kühlwassers für Kondensatoren und Nachkühlei von Kältemaschinenanlagen in Verbindung mit Rückkühlanlagen. Hierbei ist eine möglichst einfache Bauart für die Wirtschaftlichkeit von Bedeutung. Um die festen absorbierenden Substanzen in den Schächten unter guter wärmeleitender Verbindung mit der Wandung und gleichzeitig allseitiger Luftdurchlässigkeit anzuordnen, empfiehlt es sich, die festen Substanzen, insbesondere das Kieselsäuregel, in keinen Körben aus Eisen-, Kupfer- oder Aluminiumdraht unterzubringen. Diese in den Körben untergebrachte Masse kann dann einfach geschüttet werden. Die unteren Körbe nehmen den Druck der darüberliegenden auf und entlasten die Gelmengen. Diese behalten in den nicht ganz gefüllten Körben, auch bei hoher Lagerung, genügend Raum, sich auszudehnen. Die Luft strömt ohne großen Widerstand durch die Zwischenräume zwischen den Körben, das Gel durch die Maschen hindurch allseitig und gleichmäßig umspülend, und gleichzeitig durchziehen die sich überall berührenden gutleitenden Metallmassen das schlecht wärmeleitende Gel, so daß diese einfache Füllart von besonderer Wirksamkeit ist.Larger systems of this and similar types are also suitable for use solar radiation to suppress the cooling water for condensers and aftercooling of refrigeration systems in connection with recooling systems. Here is one possible simple design is important for economic efficiency. To the solid absorbent Substances in the shafts with a good heat-conducting connection with the wall and at the same time air permeability on all sides, it is advisable to the solid substances, especially the silica gel, in any baskets made of iron, To accommodate copper or aluminum wire. This mass housed in the baskets can then simply be poured. The lower baskets take the pressure off those above and relieve the amount of gel. Keep these in the not completely filled baskets, even with high storage, enough space to expand. The air flows without much Resistance through the spaces between the baskets, the gel through the mesh through all sides and evenly washing around, and at the same time they pull themselves through everywhere touching, highly conductive metal masses the poorly thermally conductive gel, so that this simple type of filling is particularly effective.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEA68769D DE628095C (en) | 1933-02-25 | 1933-02-25 | Method and device for humidifying and dehumidifying air |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEA68769D DE628095C (en) | 1933-02-25 | 1933-02-25 | Method and device for humidifying and dehumidifying air |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE628095C true DE628095C (en) | 1936-03-28 |
Family
ID=6944790
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEA68769D Expired DE628095C (en) | 1933-02-25 | 1933-02-25 | Method and device for humidifying and dehumidifying air |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE628095C (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE969260C (en) * | 1949-11-03 | 1958-05-14 | B A Hjorth & Co Ab | Dryer operated with fresh air or a mixture of fresh air and circulating air, discontinuously loaded with good |
DE974410C (en) * | 1950-12-13 | 1960-12-15 | Svenska Flaektfabriken Ab | Regenerative preheater for ventilation systems |
DE2624392A1 (en) * | 1975-06-04 | 1977-10-13 | Mittex Anstalt | Water recovery from the atmosphere - esp. in tropical climates, by adsorption during the night and desorption during the day using silica gel as adsorbent |
DE2702701A1 (en) * | 1977-01-24 | 1978-07-27 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | METHOD FOR RECOVERING WATER FROM HUMID AIR AND SYSTEM FOR IMPLEMENTING THE METHOD |
DE2738874A1 (en) * | 1977-08-29 | 1979-03-08 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | METHOD FOR OBTAINING WATER FROM ATMOSPHERIC AIR, AND SYSTEM FOR IMPLEMENTING THE METHOD |
-
1933
- 1933-02-25 DE DEA68769D patent/DE628095C/en not_active Expired
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