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Vorrichtung zum Erzeugen eines feuchten Luftstromes, insl§tsondere
für Klimaanlagen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen eines feuchten
Luftstroms, insbesondere für die Verwendung in Klimaanlagen, wobei die Befeuchtung
der Luft nicht nur eine Kühlung durch das eingesprühte kalte Wasser sondern auch
eine Regelung des Feuchtigkeitsgrades der Atmosphäre und eine Reinigung der Luft
bezweckt.
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Die Erfindung bezweckt vor allem, die bekannten Vorrichtungen dieser
Art konstruktiv wesentlich zu vereinfachen und ihren Wirkungsgrad zu verbessern.
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Die bekannten Anlagen dieser Art besitzen eine Einrichtung für die
Luftförderung, z. B. einen Ventilator, der durch Fliehkraftwirkung die ihm durch
eine Leitung zugeführte Flüssigkeit zerstäubt und somit die von ihm erzeugte Strömung
mit Flüssigkeitströpfchen anreichert und in eine Leitung drückt, wobei an der Austrittsöffnung
der Vorrichtung diejenigen Tröpfchen abgefangen werden, deren Durchmesser größer
als ein bestimmter Grenzwert ist. Üblicherweise werden nun zur Regelung der Beladung
dieses Luftstromes mit Flüssigkeitströpfchen verschiedener Menge und Größe mehrere
Zerstäubungsvorrichtungen vorgesehen, die jeweils eine gesonderte Flüssigkeitszuleitung
aufweisen, welche unabhängig voneinander in Betrieb genommen werden können. Um einen
geringeren Feuchtigkeitsgrad zu erhalten, was insbesondere im Winter nötig ist,
wird bei diesen bekannten Anlagen die Wassermenge erheblich verringert. Hierdurch
entstehen zahlreiche Nachteile, von denen insbesondere folgende angeführt werden
können: Wenn die die Vorrichtung durchströmende Wassermenge stark verringert wird,
wird die Waschung der Luft in derselben mangelhaft Dies tritt ein, wenn bei mehreren
Zuleitungen und Spritzdüsen ein Teil geschlossen wird. Wenn bei nur einer Zuleitung
das Ventil nur wenig geöffnet wird, besteht die Gefahr, daß es sich verstopft und
starke Schwankungen im Feuchtigkeitsgehalt auftreten oder die Befeuchtung ganz ausfällt.
Wenn schließlich ein einzelnes Ventil selbsttätig durch einen Hygrostaten gesteuert
wird, gestattet die für eine verhältnismäßig große Wassermenge vorgesehene Regelung
nicht, eine einwandfreie Regelung für die im Winter notwendigerweise sehr geringe
Wassermenge durchzuführen.
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Diese Nachteile werden nach der Erfindung beseitigt, und zwar dadurch,
daß einer einzigen Spritzdüse zwei Zerstäubervorrichtungen zugeordnet sind, derart,
daß bei voll eingestelltem Wasserdruck ein Strahl in die eine Zerstäubervorrichtung
trifft, während bei gedrosseltem Druck die Strahlrichtung sich so ändert, daß ein
Strahl in die andere Zerstäuber' vorrichtung eintritt. Den beiden Zerstäubervorrichtungen
sind zwei Strahlauffangeinrichtungen vorgeschaltet, die aus konzentrisch angeordneten,
kegelstumpfförmigen Blechen bestehen, deren kleinere Öffnungen der Spritzdüse zugekehrt
sind. Der Boden des kleineren Kegels wird aus einer mit Löchern versehenen Platte
gebildet, durch die der Strahl mit der größeren Reichweite aufgeteilt und unmittelbar
vor die Ventilatorflügel geleitet wird, wo er in an sich bekannter Weise durch Fliehkraftwirkung
zerstäubt wird, wobei die überschüssigen Tropfen in einer ringförmigen Sammelleitung
aufgefangen und durch Abflußöffnungen in den Sammelbehälter zurückgeführt werden.
Der größere Kegel besitzt einen geschlossenen Boden, und der Strahl mit der geringeren
Reichweite tritt in den Ringraum zwischen den beiden Kegel ein derart, daß das in
diesem Raum zentrifugierte Wasser durch im Mantel des Kegels angeordnete Löcher
in Stiömungsrichtung hinter, die Ventilatorflügel geführt wird, wobei die überschüssigen
Tropfen ebenfalls in den Sammelbehälter zurückgeführt werden.
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Eine andere Ausführungsmöglichkeit besteht darin, daß die Spritzdüse
nur einen vom Ventilator getragenen kegelstumpfförmigen Auffangraum speist, welcher
in seiner großen Grundfläche Öffnungen zur Leitung der Flüssigkeit vor die Flügel
des Lüfters und in seiner kegeligen Wandung in der Nähe der großen Grundfläche Öffnungen
zur Leitung der Flüssigkeit hinter den Ventilator aufweist, wobei diese letzteren
Öffnungen einen Gesamtquerschnitt haben,
der kleiner als der Gesamtquerschnitt
der anderen Öffnungen ist.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung schematisch dargestellt.
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F i g. 1 zeigt eine Vorrichtung nach der Erfindung im Schnitt; F i
g. 2 zeigt eine Abwandlung dieser Vorrichtung. Die Vorrichtung weist wie üblich
einen Ventilator mit Flügeln 1 auf, welcher in einem Gehäuse oder in einer Leitung
2 angeordnet ist und durch einen Motor 3 in Umdrehung versetzt wird, der hier unmittelbar
auf die Nabe 4 des Ventilators aufgesetzt ist.
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An der Nabe 4 zwischen Motor und Flügelrad ist eine Platte 5 angebracht.
Zwischen der Platte 5 und der Vorderseite des Ventilators wird das Wasser zugeführt,
und zwar durch eine in der Achse der Rohrleitung 2 hinter dem Ventilator angeordnete
Spritzdüse 6, welche gegen die Luftströmung gerichtet ist und durch eine Pumpe 7
aus einem Behälter 8 gespeist wird. In diesen Behälter wird das übriggebliebene,
d. h. nicht in den Luftstrom mitgerissene Wasser durch eine Rückflußleitung 9 zurückgeführt.
Die der Spritzdüse 6 zugeführte Wassermenge kann durch ein Ventil 10 von
Hand oder automatisch geregelt werden, z. B. durch einen Hygrostaten, welcher die
Wassermenge verringert, wenn die Raumfeuchtigkeit zunimmt.
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An der in Strömungsrichtung liegenden Seite der die Flügel
1 des Ventilators tragenden Platte 11 ist ein kegelstumpfförmiges
Blech 12 befestigt, dessen kleine Grundfläche in Strömungsrichtung offen ist und
in einer geringeren Entfernung vor der Spritzdüse 6 liegt. In der Platte
11 sind in der Nähe und innerhalb der Übergangszone zwischen der Platte und
dem Kegelstumpf 12 Öffnungen 13 vorgesehen, durch welche das in den Kegelstumpf
gespritzte und hier zentrifugierte Wasser in den Raum zwischen der Platte 5 und
der Vorderseite des Ventilators gelangen kann. Das Wasser wird durch die Fliehkraft
an den Umfang des Ventilators geführt und durch die in der Leitung 2 in Richtung
des Pfeiles F strömende Luft auf die Flügel 1 gebracht und durch diese zum
größten Teil zerstäubt. Das übrigbleibende Wasser wird durch die Fliehkraft an die
Enden der Flügel l geführt und in einer ringförmigen Sammelleitung 14 aufgefangen,
welche in Strömungsrichtung offen ist und Abflußöffnungen 15 für das zentrifugierte
übriggebliebene Wasser aufweist. Durch diese Zerstäubungsvorrichtung wird der durch
den Ventilator erzeugte Luftstrom mit Tröpfchen verschiedener Abmessungen beladen.
Durch die Leitung 2 werden eine oder mehrere Auslaßöffnungen 16 gespeist,
welche in an sich bekannter Weise mit Prallblechen versehen sind, die die noch mitgeführten
großen Tröpfchen auffangen, deren Durchmesser größer als ein vorausbestimmter Wert
ist, so daß nur die Tröpfchen, deren Durchmesser kleiner als dieser vorausbestimmte
Wert ist, aus der Öffnung 16 austreten können.
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Zwecks Änderung des durch den Luftstrom mitgeführten Wassergehaltes
wird mittels des Ventils 10 die der Spritzdüse 6 zugeführte Wassermenge
verringert. Hierdurch trifft das aus der Düse 6 austretende Wasser nicht mehr wie
der Strahl I in die vorbeschriebene Zerstäubereinrichtung, sondern als Strahl II
in die zweite Zerstäubungseinrichtung. Diese besteht aus einem zweiten kegelstumpfförmigen
Blech 17, welches ähnlich wie der Kegelstumpf 12 angebracht ist, dieses aber
mit reichlichem Spielraum übergreift. Am Fuß dieses zweiten Kegelstumpfes sind Löcher
18 vorgesehen, welche in der Nähe der Flügelfüße 1 des Ventilators münden und eine
Wasserschicht unmittelbar hinter den Flügeln erzeugen, die aber infolge des geringen
Strahldruckes und Fortfall der Prallwirkung unter weniger guten Bedingungen als
die aus der ersten Zerstäubungsvorrichtung kommende Wassermenge zerstäubt wird,
so daß ein größerer Anteil an großen Tröpfchen anfällt, der wie beschrieben, durch
den Sammelring 14
und die Leitung 9 wieder abgeführt wird.
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Das doppelte Zerstäubungssystem zur Veränderung des Anteils an großen
Tröpfchen in der Leitung kann jedoch auch entsprechend F i g. 2 ausgebildet werden.
Hier ist an Stelle der zwei vorbeschriebenen Auffangkegelstümpfe nur ein einziger
Kegel 12 vorgesehen. In der Nähe seiner großen Grundfläche befinden sich im Kegelmantel
Öffnungen 19,
die in der Nähe der Füße der Flügel 1 münden und einen
kleineren Gesamtquerschnitt haben als die Öffnungen 18 bei der Ausführungsform
nach F i g. 1, so daß die Öffnungen 19 bei vollem Strahl für die Abfuhr der
Flüssigkeit nicht ausreichen und die überschüssige Flüssigkeit einen Ring bildet,
welcher die in der Platte 11 des Ventilators vorgesehenen Öffnungen 13 übergreift.
Das aus ihnen ausfließende Wasser speist dann die erste Zerstäubungsvorrich-> tung,
während bei etwas kleineren Wassermengen die Öffnungen 19 für die Abfuhr
des Wassers genügen, so daß nur die zweite Zerstäubungsvorrichtung gespeist wird.
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Auch bei dem auf diese Weise ausgebildeten dop-; pelten Zerstäubungssystem
genügt wie in dem ersten Fall eine kleine Verringerung der Speisung der Spritzdüse
6, um die erste Zerstäubungsvorrichtung außer Betrieb zu setzen und somit
einen stärkeren Anteil an großen Tröpfchen in dem der Auslaßöffnung 16 zugeführten
Luftstrom zu erzeugen.
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Selbstverständlich kann die dargestellte Konstruktion abgewandelt
werden. So können beispielsweise die Zerstäubungsvorrichtungen von der Vorrichtung
zur Umwälzung der Luft getrennt werden.