DE1178571B

DE1178571B - Device for generating a moist air flow, especially for air conditioning systems

Info

Publication number: DE1178571B
Application number: DEA29542A
Authority: DE
Inventors: Jean Buffet
Original assignee: AMELIORAIR SA
Current assignee: AMELIORAIR SA
Priority date: 1957-05-24
Filing date: 1958-05-21
Publication date: 1964-09-24

Description

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.Device for generating a moist air flow, in particular for air conditioning systems The invention relates to a device for generating a moist Air flow, especially for use in air conditioning systems, with humidification The air is not only cooled by the cold water sprayed in, but also a regulation of the humidity level of the atmosphere and a purification of the air aims.

Die Erfindung bezweckt vor allem, die bekannten Vorrichtungen dieser Art konstruktiv wesentlich zu vereinfachen und ihren Wirkungsgrad zu verbessern.The invention aims above all, the known devices of this Kind to simplify the construction and improve its efficiency.

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.The known systems of this type have a facility for Air delivery, e.g. B. a fan that by centrifugal force through it a line supplied liquid is atomized and thus the flow generated by it enriched with liquid droplets and pushes into a line, with at the outlet opening the device will intercept those droplets whose diameter is larger than a certain limit. Usually these are used to regulate the load this air flow with liquid droplets of various quantities and sizes several Atomizing devices are provided, each with a separate liquid supply line which can be put into operation independently of one another. To one to maintain a lower degree of humidity, which is particularly necessary in winter, the amount of water is considerably reduced in these known systems. Through this Numerous disadvantages arise, of which the following in particular are mentioned can: If the amount of water flowing through the device is greatly reduced, the washing of the air in the same becomes inadequate. This occurs when several Supply lines and spray nozzles a part is closed. If with only one supply line If the valve is only opened a little, there is a risk that it will become clogged and strong fluctuations in the moisture content occur or the humidification fails completely. When finally a single valve is automatically controlled by a hygrostat allows the regulation provided for a relatively large amount of water not, a flawless scheme for the necessarily very low in winter To carry out the amount of water.

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.These disadvantages are eliminated according to the invention, namely by that two atomizer devices are assigned to a single spray nozzle, in such a way that that when the water pressure is fully set, a jet into the one atomizer device hits, while at throttled pressure the jet direction changes so that a Jet enters the other atomizer device. The two atomizing devices two beam collecting devices are connected upstream, which consist of concentrically arranged, There are frustoconical sheets, the smaller openings of which face the spray nozzle are. The bottom of the smaller cone is made from a perforated plate formed by which the beam with the greater range is split and immediate is passed in front of the fan blades, where it is in a known manner by centrifugal force is atomized, with the excess droplets in an annular manifold collected and returned to the collecting container through drainage openings. The larger cone has a closed bottom, and the beam with the smaller one Range enters the annulus between the two cones in such a way that the in water was centrifuged in this space through holes arranged in the mantle of the cone in the direction of flow behind, the fan blade is guided, with the excess Drops are also returned to the collection container.

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.Another embodiment is that the spray nozzle only feeds a frustoconical collecting space carried by the fan, which in its large base openings for the conduction of the liquid in front of the wings of the fan and openings in its conical wall near the large base area for directing the liquid behind the fan, the latter being the latter Openings have a total cross-section, which is smaller than the total cross-section the other openings is.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung schematisch dargestellt.In the drawing, the subject matter of the invention is shown schematically.

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.F i g. 1 shows a device according to the invention in section; F i g. 2 shows a modification of this device. As usual, the device has a fan with blades 1, which is arranged in a housing or in a line 2 and is set in rotation by a motor 3, which here is placed directly on the hub 4 of the fan.

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.A plate 5 is attached to the hub 4 between the motor and the impeller. The water is supplied between the plate 5 and the front of the fan, namely through a spray nozzle 6 arranged in the axis of the pipeline 2 behind the fan, which is directed against the air flow and is fed by a pump 7 from a container 8. The remaining water, ie water not entrained in the air flow, is returned to this container through a reflux line 9. The amount of water supplied to the spray nozzle 6 can be regulated manually or automatically by a valve 10, e.g. B. by a hygrostat, which reduces the amount of water when the room humidity increases.

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.At the in-flow direction side of the blade 1 of the fan supporting plate 11 is fixed a frusto-conical plate 12, whose small base in the flow direction is open and is located at a shorter distance before the spraying nozzle. 6 In the plate 11 in the vicinity of and within the transition zone between the plate and the truncated cone 12 openings 13 are provided through which the water injected into the truncated cone and centrifuged here can pass into the space between the plate 5 and the front of the fan. The water is guided by centrifugal force to the circumference of the fan and is brought onto the blades 1 by the air flowing in the line 2 in the direction of arrow F and is largely atomized by them. The remaining water is guided by centrifugal force to the ends of the blades 1 and collected in an annular collecting line 14 which is open in the direction of flow and has drainage openings 15 for the centrifuged remaining water. Through this atomization device, the air flow generated by the fan is loaded with droplets of various dimensions. Through the line 2, one or more outlet openings 16 are fed, which are provided in a known manner with baffles that catch the still entrained large droplets whose diameter is greater than a predetermined value, so that only the droplets whose diameter is smaller than is this predetermined value from the opening 16 can exit.

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.In order to change the water content carried along by the air stream, the amount of water supplied to the spray nozzle 6 is reduced by means of the valve 10. As a result, the water emerging from the nozzle 6 no longer hits the above-described atomizing device like jet I, but instead hits the second atomizing device as jet II. This consists of a second frustoconical sheet 17, which is attached similarly to the truncated cone 12, but this overlaps with ample clearance. At the foot of this second truncated cone, holes 18 are provided, which open near the blade feet 1 of the fan and create a layer of water immediately behind the blades, but which, due to the low jet pressure and the absence of the impact effect, under less favorable conditions than that coming from the first atomizing device Amount of water is atomized, so that a larger proportion of large droplets is obtained, which, as described, is discharged through the collecting ring 14 and the line 9 again.

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.The double atomization system for changing the proportion of large droplets in the line can, however, also according to FIG. 2 are trained. Here, instead of the two truncated collecting cones described above, only a single cone 12 is provided. In the vicinity of its large base area there are openings 19 in the cone shell which open near the feet of the wings 1 and have a smaller overall cross section than the openings 18 in the embodiment according to FIG. 1, so that the openings 19 are not sufficient for the discharge of the liquid when the jet is full and the excess liquid forms a ring which overlaps the openings 13 provided in the plate 11 of the fan. The water flowing out of them then feeds the first atomizing device, while with somewhat smaller amounts of water the openings 19 are sufficient for the removal of the water, so that only the second atomizing device is fed.

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.Even with the doped in this way; As in the first case, a small reduction in the feed to the spray nozzle 6 is sufficient in order to put the first atomization device out of operation and thus to generate a greater proportion of large droplets in the air flow supplied to the outlet opening 16, as in the first case.

Selbstverständlich kann die dargestellte Konstruktion abgewandelt werden. So können beispielsweise die Zerstäubungsvorrichtungen von der Vorrichtung zur Umwälzung der Luft getrennt werden.Of course, the construction shown can be modified will. For example, the atomizing devices from the device to circulate the air.

Claims

Claims: 1. Device for generating a moist air flow, especially for air conditioning systems with an air conveyor system, e.g. B. a fan, which generates an air flow loaded with liquid droplets in a pipe, with suitable devices in front of the air outlet opening of the system Droplets, the diameter of which is larger than a certain limit, intercepted and the air flow is humidified by atomizing devices, characterized in that a single spray nozzle (6) has two atomizing devices are assigned in such a way that a jet (I) in which hits an atomizer device, while the direction of the jet when the pressure is reduced changes so that a jet (II) enters the other atomizing device.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the two atomizer devices two beam capture devices are connected upstream, which consist of concentrically arranged, frustoconical There are metal sheets (12 or 17) whose smaller openings face the spray nozzle (6) are.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the bottom of the smaller cone (12) is formed from a plate (11) provided with holes (13) through which the beam (I) with the greater range is divided and immediately is passed in front of the fan blades (1), where it is atomized in a manner known per se by centrifugal force, the excess droplets being collected in an annular collecting line (14) and returned to the collecting container (8) through drainage openings (15).

4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the larger cone (17) is a closed one Has the bottom and the beam (1I) with the shorter range in the annulus occurs between the two cones (12 and 17) and the centrifuged in this space Water through holes (18) arranged in the jacket of the cone (17) in the direction of flow behind the fan blades (1), whereby the excess drops also be returned to the collecting container (8).

5. Apparatus according to claim 1, characterized in that the spray nozzle (6) feeds only one frustoconical collecting space (12) carried by the fan (1), which in its large base area has openings (13) for conducting the liquid in front of the blades of the fan ( 1) and in its conical wall near the large base area has openings (19) for conducting the liquid behind the fan (1), these latter openings (19) having an overall cross-section which is smaller than the overall cross-section. Considered publications: German patent application H 8784 X / 36 d (published on January 8, 1953); French Patent No. 816 230; British Patent No. 629,986; USA: Patent No. 1186 748.