DE1929098C - Verdampfer, insbesondere zum Befeuchten von Luft in Klimaanlagen - Google Patents

Description

gen, bei dem in einen mit Wasser gefüllten Behälter 40 Der Nachteil eines schlechten Wirkungsgrades bei ein beheizter Körper teilweise eintaucht und einen bei der Wärmeübertragung läßt sich auch nicht dadurch seiner Drehung sich auf seiner Oberfläche bildenden wesentlich verringern, daß man unterhalb der glatten dünnen Wasserfilm verdampft. Zylinderoberfläche Strömungskanäle zur Fuhrung

Zum Befeuchten von Luft sind bisher insbesondere des Heizmediums vorsieht. Denn der Warmestrom nach dem Verdunstungsprinzip arbeitende Vorrich- 45 von diesen Kanälen auf den zu verdampfenden Hustungen bekanntgeworden. sigkeitsfilm erfolgt dann nur einseitig von innen nach In der deutschen Auslegeschrift 1 238 173 ist ein außen in radialer Richtung, wodurch im Innern des nach dem Verdunstungsprinzip arbeitender Luftan- Zylinders ein Wärmestau aufgebaut wird. Em solcher feuchter mit einem erwärmten, eine glatte Oberfläche Wärmestau führt bei konstantem Energiestrom des aufweisenden Verdunstungskörper beschrieben, auf 50 Heizmediums zu einem Verlust an Wärmeenergie, dem die zu verdunstende Flüssigkeit mit Hilfe einer Ein entsprechender Wärmestau mit den gleichen besonderer. Versorgungseinrichtung aufgetragen ungünstigen Folgen bezüglich der Energieausnutzung wird. Die Temperatur der Verdunstungsfläche soll des Heizmediums stellt sich auch bei elektrischer Bedabei niedriger liegen als der Siedepunkt der Verdun- heizung der geschlossenen Zylinderoberfläche ein. stungsflüssigkeit. 55 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Aus der Zeitschrift ASHRAE-Journal, Januar Verdampfern der eingangs genannten Art den Ener-1967, S. 156, ist ein Luftbefeuchter bekannt, bei dem gieaustausch zwischen Heizmedium und zu verdampjdie Verdünstungsflache aus einem porösen Urethan- iiifendem Flüssigkeitsfllm zu verbessern und damit den Schaum besteht, Die zur Verdunstung erforderliche -'Energieverbrauch des Verdampfers zu senken sowie Wärme wird der auf der Oberfläche und in den Poren 60 die Baugröße des Verdampfers zu verkleinern,
des Schaumes enthaltenen Flüssigkeit in der Weise . Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gezugeführt, daß diese Wärme dem zu befeuchtenden löst, daß der drehbare Verdampfungskörper aus einer Luftstrom entzogen wird. Das bedeutet jedoch, daß Vielzahl einzelner beheizbarer und allseits mit einem die Luft nur in einem durch ihre Wärme bestimmten dünnen Wasserfilm benetzbarer, symmetrisch zur Maße befeuchtet werden kann. 65 Drehachse verlaufender Rohrabsehnitte oder Röhr-Weiterhin ist aus der deutschen Auslegeschrift windungen besteht. Die wärmeabgebenden Strö-1 100 910 ein Flüssigkeitsverdunster bekannt, dessen mungskanäle können somit unmittelbar auf der ge-Verdunstungsflächen von in konzentrischen Kreisen samten Oberfläche der ringförmigen Kanalwände

Wärmeenergie mit dem zn verdampfenden Flüssigkeitsfilm austauschen. Durch Verwendung einer Vielzahl allseits benetzbarer Rohrabschnitte wird infolge der dadurch bedingten großen Austauschfläche und der für einen Wärmeübergang günstigen kleinen Strömungsquerschnitte der einzelnen Rohrabschnitte ein optimaler Wärmeaustausch erzielt

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Rohrwindungen schraubenförmig und längs der Erzeugenden eines Zylinders verlaufen.

Der drehbare Verdampfungskcrper ist zweckmäßigerweise so in Rohrstutzen gelagert, daß diese gleichzeitig zur Zu- bzw. Abführung des Heizmediuuis dienen. ~

Eine besonders günstige und im Betrieb wirtschaftliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verdampfers besteht darin, daß zumindest in einem der als Lager dienenden Rohrstücke e.ne aus Leit- und Laufschaufeln bestehende turbinenartige Einrichtung ao vorgesehen ist, durch welche der drehbare Körper beim Durchströmen eines flüssigen oder gasförmigen Heizmediums in Drehung versetzt wird.

Hierdurch wird ein besonderer an den drehbaren Körper angreifender Antrieb eingespart. Zudem kann as auf einfache Weise ein konstantes Verhältnis zwischen Heizmittelstrom und Drehgeschwindigkeit des Drehkörpers eingehalten werden.

Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes, und zwar zeigt

F i g. 1 einen Verdampfer, bei dem die Verdampfe fläche die Form einer gewendelteu Rohrschlange besitzt,

Fig. 2 einen Sch.iii! nach der Linie H-II in Fig. 1,

F^; g. 3 einen Schnitt durch ein Lager der Verdampferwendel in Fig. I,

F i g. 4 eine Abwicklung des Schnittes IV-IV in Fig. 3,

F i g. 5 einen Schnitt di'rch das Lager einer Verdarr.pferwendel mit elektrischer Heizung,

F i g. 6 einen Verdampfer, bei dem die Verdampferfläche aus achsparallelen Rohren besteht.

Bei Jem in Fig. 1 dargestellten Verdampfer ist in seitlichen Ansätzen 1 eines Behälters 2 eine Rohrschlange 3 in Lagern 4, S drehbar gelagert. Die Rohrschlange 3 besteht aus einem Rohr. Das in der Achse der Wendel angeordnete Zentralrohr 6 enthält die beiden Halbrohre 7,8, von denen jedes mit einem Teil der Rohrschlange 3 verbunden ist. Die Rohrenden 9, 10 des Zentralrohres 6 stellen die Lagerzapfen dar, mit denen die Rohrschlange 3 in den Lagern 4,5 drehbar gelagert ist

Mit den Lagern 4,5 sind Rohrstutzen 11, IZ verbunden, die zur Zu- bzw. Ableitung von Heizdampf zum Zentralrohr 6 dienen. Der Heizdampf, der dabei in Richtung der eingezeichneten Pfeile durch die Rohrschlange 3 strömt, heizt die Rohrschlange 3 auf eine solche Temperatur auf, daß das von ihr ans dem Innern des Behälters geforderte Wasser 13 auf ihrer Oberfläche verdampft. Dabei wird die Rohrschlange 3 durch den durch das Zentralrohr 6 strömenden Dampf dadurch in Drehung versetzt, daß in den Rohrstutzen 11 und 12 feststehende Leitschaufel 14, 15 und in den Stutzen 9, 1· Laufschaufeln 16,17 angeordnet sind, die wie Leit- and Laufschaufeln einer Turbine wh-ken (F t g. 4).

Aus Fig. 3 ist zu ersehn, daß die Lager 4,5 aus je einem in den Seitenwar.den 1 vorgesehenen rohrförmigen Lagerstück 18 bestehen, das Dichtungsmit tel zur Verhinderung des Ausströmens von Heizdampf besitzt. Diese Mittel bestehen in einer Lamellendichtung 19 und einer Ringdichtung 20, die ihrerseits mit einer Überwurfmutter 21 auf die stumpfe Stirnseitedes rohrförmigen Lagerstücks8 gepreßt wird.

F i g. 5 zeigt schematisch das Lager einer elektrisch beheizten Wendel eines Verdampfers nach der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform besteht die Wendel aus Heizrohren 23, die als einfache Heizstäbe ausgebildet und mit einem Zentralrohr 24 mittels Überwurfmuttern 25 verschraubt sind. Das Zentralrohr umgibt dabei die Anschlußleitungen 26 der Heizstäbe, die im Innern des Zentralrohrs 24 angeordnet und damit wassergeschützt sind. Diese Anschlußleitungen sind über einen Verteiler 27 und flexible Leitungen 28 mit Schleifringen verbunden, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind. Das Zentralrohr 24 ist mit einem Kugellager 29 drehbar gelagert und wird über einen ebenfalls nicht dargestellten elektrischen Antrieb in Drehung versetzt. Heizstäbe 23, Zentralrohr 24, Lager 29 und Schleifringe bilden eine Baueinheit, die leicht von dem das zu verdunstende Wasser aufnehmenden Behälter getrennt werden können. Die leichte Demontierbarkeit ist wegen der Wartung und Reinigung des Verdr mpfers von besonderer Bedeutung.

Bei dem Verdampfer nach Fig. 6,sind achsparallele Rohre 30 symmetrisch um eine horizontale Drehachse angeordnet und an ihren Enden jeweils zu Sanimelräumen 31 zusammengefaßt, die mit als Lagerzapfen entsprechend F i g. 1 bzw. F i g. 3 ausgebildeten Rohrenden 32 verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

um die Trommelachse angeordneten Stäben gebildet Patentansprüche: werden. Eine Beheizung der Verdunstungsflachen ist dabei nicht möglich.

1. Verdampfer, insbesondere zum Befeuchten Die vorgenannten, nach

von Luft to Klimaanlagen, bei dem in einen mit 5 arbeitenden Luftbefeuchter lassen ι
Wasser gefüllten Behälter ein beheizter Körper ringe Leistungsdichte zu, α. a^
teilweise eintaucht und einen bei seiner Drehung zeugung gleicher ***fg&*an Verdamo-

sich auf seiner Oberfläche bildenden dünnen lieh gröBeren Platzbedarf ab nach dem Verdamp-Wasserfflm verdampft, dadurch gekenn- fungsprinziparbeidendeOerate,
zeichnet, daß der drehbare Kctper aus einer to Als Befeuchter für Klimaanlagen ist auch an VerVielzahl einzelner beheiz- und allseits mit einem dämpfer vorgeschlagen worden^ der jius eurem jn.i dünnen WasserSlm benetzbarer, symmetrisch zur Wasser gefüllten Behalter be
!Drehachse verlaufender Rohrabsehnitte (3») oder rc Körper ein beheizbarer
Rohnvindungen (3 bzw. 23) besteht der Drehung dieses Zylmders

2. Verdampfer nach Anspruch 1, dadurch ge- 15 geschlossener Oberfläche em

lcennzeichnet, daß die Ronrwmdungen (3 bzw. Wasserfilm. Die Beheizung des Zyfinctas erfojgt_ vor-

;i3) schraubenförmig und längs der Erzeugenden zugsweise elektrisch. Prinzipiell Bestem |™^ltcn

eines Zylind.is verrufen, auch die Möglichkeit, den geschlossenen Zylinder mn

3. Verdampfer nach einem der vorhergehenden Hilfe eines diesen von innen durchströmenden flmv-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der »o gen oder gasförmigen Heizmediums zu beheizen, ο drehbare Körper in Rohrstutzen (11, 12) gelagert bezug auf die genannten Beheizungsarten weist Juist, die zur Zu-bzw. Abführung des Heizmediums vorgeschlagene Form des drehbaren Korpers Oe₁. dienen. großen Nachteil auf, daß nur ein sehr schlechter \V ■ r

4. Verdampfer nach Anspr ch 3, dadurch ge- kungsgrad bei der Übertragung der durch das Heizkennzeichnet, daß zumindest in einem der als La- a₅ medium zugeführten oder erzeugten Warme aut den ,.er dienenden Rohrstücke (18) eine aus Leit- (14, zu verdampfenden Flüssigkeitsfilm erreicht wird. Be. 15) und Laufschaufeln (16, 17) bestehende turbi- einem Zylinder mit geschlossener Oberflache steht nenartige Einrichtung vorgesehen ist, durch die nämlich zur Wärmeübertragung von dem Heizmeder drehbare .Cörper beim Durchströmen eines dium an den Flüssigkeitsfilm nur die im Verhältnis flüssigen oder gasförmisen H. zmediums in Dre- 30 zum Gesamtvolumen des Zylmders relativ kleine hung versetzt wird. Wärmeaustauschfläche der Zylmderoberflache zur

Verfügung. Bei den zur Erreichung einer wirksamen Verdampferoberfläche erforderlichen großen Zy-

linderquerschnitten entsteht bei hohler Ausfuhrung

35 des Zylinders ein derart großer Strömungsquerschnitt

für ein flüssiges oder gasförmiges Heizmedium, daß der durchzuleitende Mengenstrom in keinem Verhält-

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verdampfer, nis zu der effektiv auf den Flüssigkeitsfilm Übertrageinsbesondere zum Befeuchten von Luft in Klimaanla- nen Wärme steht.