DE20011821U1

DE20011821U1 - Einrichtung zur Befeuchtung von Luft

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Publication number: DE20011821U1
Application number: DE20011821U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-07-07
Filing date: 2000-07-07
Publication date: 2000-09-21
Anticipated expiration: 2010-07-08

Description

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Anmelder:

06.07.00

Herrn G 13678

Dipl.-Ing. Wigbert Funke Dr.W/sn

Heidehöhe 84

51377 Leverkusen

Einrichtung zur Befeuchtung von Luft

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Befeuchtung von Luft, bei der mit Hilfe von Sprühdüsen ein Flüssigkeitsnebel in Richtung der strömenden Luft erzeugt und von porösen Plattenelementen aufgefangen wird, an denen eine Verdunstung der Flüssigkeit stattfindet und bei der die Sprühdüsen im Bereich des Lufteintrittes in Abschnitten angeordnet sind, deren Zuschaltung abhängig vom Feuchtigkeitsbedarf der zu konditionierenden Luft gesteuert ist.

Luftbefeuchtungseinrichtungen dieser Art sind bekannt (Prospektunterlagen "Hybrid-Luftbefeuchter Condair Dual" der Firma Axair Ltd. CH-Pfäffikon, Schweiz). Luftbefeuchtungseinrichtungen dieser Art werden mit voll entsalztem Wasser betrieben und beispielsweise zur Luftbefeuchtung in der Textilindustrie, in EDV-Zentralen, Druckereien oder Büroräumen eingesetzt. Die bekannten Anlagen arbeiten dabei mit Feuchtigkeitsfühlern, die die Feuchtigkeit der Umgebungsluft erfassen und abhängig von dem ermittelten Wert über eine elektronische Steuerung einen oder mehreren Abschnitte der Sprühdüsen in Betrieb setzen. Diese Art der Steuerung ist relativ aufwendig. Solche elektronischen oder elektrischen Steuersysteme sind wegen des Einsatzes im Feuchtbereich auch aufwendig in der Herstellung.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Befeuchtungseinrichtung der eingangs genannten Art einfacher und betriebsicherer auszugestalten.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, dass jedem Abschnitt der Sprühdüsen ein druckabhängig schaltendes Ventil vorgeschaltet ist und die Versorgung aller Sprühdüsen über eine in ihrer Drehzahl regelbare druck- und mengenvariierende Pumpe gesteuert ist.

Durch diese Ausgestaltung wird das die Luftfeuchtigkeit der Umgebungsluft erfassende Signal unmittelbar zur Steuerung der Drehzahl der Versorgungspumpe verwendet. Die Anordnung aufwendiger Steuerungen für die Magnetventile zum Zuschalten verschiedener Düsenabschnitte wird überflüssig. Die elektronische Steuerung kann wesentlich einfacher ausgestaltet werden. Dabei kann jedes der Sprühdüsenventile mit einem Druckwächter versehen sein, wobei die Druckwächter für die in verschiedenen Abschnitten angeordneten Sprühdüsen z.B. auf Drücke von 8bar bis 14bar ansprechen. Der Pumpendruck muß daher entsprechend ausgelegt sein.

In Weiterbildung der Erfindung können die Sprühdüsenabschnitte als untereinander angeordnete Sprühdüsenreihen ausgebildet sein, die jeweils an horizontal verlaufenden Rohren angebracht sind, wobei jedem der Rohre das zugeordnete Druckventil angefügt ist. Die Auslegung wird dabei so vorgenommen, dass die oberste Reihe der Sprühdüsen mit einem Druckwächter versehen ist, der auf den niedersten Pumpendruck anspricht. Diese Ausgestaltung gewährleistet, dass dann, wenn ein geringer Feuchtigkeitsbedarf besteht, die Pumpe daher in ihrer Drehzahl so geregelt ist, dass nur ein geringer Druck aufgebracht wird, ausschließlich die oberste Düsenreihe in Betrieb ist, so dass das die porösen Platten befeuchtende Wasser von

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oben her auf diese auftrifft und zum Zwecke der Verdunstung von oben nach unten geführt werden kann.

Besonders zweckmäßig haben sich als poröse Platten entsprechend ausgebildet Keramikplatten erwiesen.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die schematische Darstellung eines Längsschnittes durch eine Befeuchtungseinrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 den horizontalen Querschnitt durch die Einrichtung nach Fig. 1 längs der Linie II-II und

Fig. 3 die schematische Teilansicht der Einrichtung nach Fig. 1 in Richtung des Pfeiles III der Fig. 1 gesehen.

Die Figuren 1 bis 3 lassen zunächst erkennen, dass die neue Einrichtung zur Luftbefeuchtung aus einem rahmenartigen Abschnitt besteht, der aus einer Bodenwand 1, einer Deckenwand 2 und aus zwei diese verbindenden Seitenwänden 3 und 4 aufgebaut ist. Dieser rahmenartige Abschnitt wird von der zu konditionierenden Luft im Sinn des Pfeiles 5 durchströmt. Im Bereich des Eintrittsquerschnitts ist dabei ein Tragrahmen 6 mit mehreren horizontalen Sprührohren 7 bis 10 vorgesehen, die im gleichen Abstand untereinander angeordnet sind und jeweils mit Sprühdüsen 11 ausgerüstet sind, die gleich beabstandet sind und einen Befeuchtungsnebel in Richtung der im Sinn des Pfeiles 5 durchströmenden Luft versprühen. In dem gewählten und später noch erläuterten Druckbereich (von 6 bis 16 bar) und mit den verwendeten Sprühdüsen 11 und den nachgeschalteten Verdunstungselementen kann ein aerosolfreier Luftaustritt gewährleistet werden.

Den Sprühdüsen 11 in Strömungsrichtung nachgeschaltet sind Auffangwände 12, die jeweils schräg zur Strömungsrichtung 5 geneigt angeordnet sind und aus klappbaren Wandrahmen 13 bestehen, die mit Keramikplatten 14 bestückt sind, die übereinander in entsprechende, nicht näher gezeigte Führungen der Rahmen 13 eingeschoben und dort gehalten sind. Die Keramikplatten 14 bestehen aus porösem Material, und sie besitzen daher eine sehr große Oberfläche, die durch die Sprühdüsen 11 befeuchtet und von Luft im Sinn des Pfeiles 5 durchströmt wird. Hinter diesen Keramikplatten 14 ist beim Ausführungsbeispiel für Luftgeschwindigkeiten größer als 3,0 m/s noch ein Tropfenabscheider 15 angeordnet. Dieser soll verhindern, dass Wassertröpfchen vom Luftstrom mitgerissen werden, der hinter dem rahmenförmigen Abschnitt durch Luftführungskanäle zum Bestimmungsort, beispielsweise in Fabrikhallen oder Büroräume weitergeleitet wird. Dem rahmenförmigen Abschnitt vorgeschaltet sind in bekannter Weise ein oder mehrere Gebläse. Der rahmenartige Abschnitt wird in einen Strömungskanal eingebaut. Die Abmessungen dieses Abschnittes sind dem Strömungskanal angepasst. Der Abschnitt kann dabei Abmessungen in einer Höhe besitzen, die größer als Mannhöhe ist. Es können daher in an sich bekannter Weise seitliche Türen 16 (siehe Fig, 2) zum Betreten des Raumes innerhalb des Abschnittes vorgesehen werden.

Die Fig. 2 läßt im übrigen auch erkennen, dass die einzelnen Rahmen 13 der Wände 12 an einer Halterung 17 schwenkbar aufgehängt sind, die im Bereich des Bodens 1 bzw. der Decke 2 des rahmenförmigen Abschnittes angeordnet ist. Sie werden an ihren am weitesten entgegen der Strömungsrichtung hereinragenden Enden durch Strömungsleitprofile 18 abgedeckt, um das Auftreffen der Strömung und der Sprühstrahlen auf die Stirnkanten der Keramikplatten zu verhindern.

Die Fig. 3 zeigt nun die Ansicht des Traggestelles 6 mit den horizontal angeordneten Rohre 7 bis 10 und ihren Düsen 11, wobei die Kanalseitenwände 3 und 4 weggelassen worden sind.

Im Bereich des Bodens 1 des Kanalabschnittes ist im Gestell 6 ein allseitig schräg verlaufender Wannenboden 23 vorgesehen, der dazu dient, etwa entstehendes Tropfwasser ablaufen zu lassen. An der höchsten Stelle des Bodens 23 sind Reinigungsdüsen 24 vorgesehen, mit deren Hilfe dieser Bodenbereich abgespült werden kann. Die Reinigungsdüsen 24 werden durch eine Druckleitung 25 versorgt, die ebenfalls von der Pumpe 21 ausgeht und von einem Schaltventil 26 freigegeben wird. Dieses Schaltventil 26 kann auch als ein Zeitschaltventil ausgebildet sein, das für den Fall, dass in der Leitung 25 wegen längerer Stillstandszeiten wegen Fehlens einer Befeuchtungsanforderung stagnierendes Wasser steht, dieses Wasser zur Abreinigung des Wannenbodens 23 verwendet. So kann zum Beispiel nach Ablauf von etwa 8 Stunden über das Ventil 26 ein Spülvorgang für eine Zeit von 30 bis 60 Sekunden ausgelöst werden.

Die Fig. 3 zeigt, dass die einzelnen horizontalen Sprührohre 7, 8, 9 und 10 jeweils über Magnetventile 19 über eine gemeinsame Zuführleitung 20 versorgt sind, die von einer Versorgungspumpe 21 aus mit dem zu versprühenden Medium, in der Regel entsalztes Wasser, beaufschlagt wird. Diese Pumpe 21 ist eine frequenzgeregelte Pumpe, deren Drehzahl frequenzabhängig beispielsweise zwischen 750 und 1500 Umdrehungen pro Minute veränderbar ist. Die Pumpe 21 ist dabei so ausgelegt, dass sie bei veränderter Drehzahl einen unterschiedlichen Druck erzeugt, der beim Ausführungsbeispiel zwischen 8 und 14 bar liegt. Jedem der Magnetventile 19 ist nun ein Druckwächter 22 bzw. 22a, 22b oder 22c zugeordnet, der dafür sorgt, dass das Magnetventil 19 druckabhängig öffnet. Die Ausgestaltung ist dabei so vorgenommen, dass das oberste Versorgungsrohr 7 beim niedrigsten Druck, beim Ausführungsbeispiel also bei einem Druck von 6 bis 8 bar, über das zugeordnete Ventil 19 freigegeben und mit Druckmedium versorgt wird, während die anderen drei Rohre 8 bis 10 bei diesem Druck noch nicht mit Medium versorgt sind.

Die frequenzabhängig betriebene Pumpe 21 wird in Abhängigkeit von einem Steuersignal betrieben, das in Abhängigkeit vom Feuchtigkeitsbedarf der zu konditionierenden Luft über einen entsprechenden Sensor erzeugt wird.

Ist also der Feuchtigkeitsbedarf der zu konditionierenden Luft gering, so wird die Pumpe 21 mit einer Frequenz betrieben, die zur niedrigsten Drehzahl und zum niedrigsten Versorgungsdruck, beim Ausführungsbeispiel also zum Druck von 8 bar führt. Ausschließlich die Düsen 11 des obersten Versorgungsrohres 7 sprühen daher auf die zugeordneten Keramikplatten und die dort auftreffende Flüssigkeit kann, soweit sie nicht schon ohnehin von der strömenden Luft aufgenommen worden ist, innerhalb der Keramikplatten 14 von oben nach unten fließen und verdampfen, so dass an sich keine Restflüssigkeit mehr verbleibt, die mitgerissen werden könnte. Der Tropfenabscheider 15 ist bei Luftgeschwindigkeiten größer als 3 m/s vorzusehen, um bei bestimmten Anwendungsfällen sicherzustellen, dass keine Flüssigkeitströpfchen in der konditionierten Luft mitgeführt werden.

Steigt der Feuchtigkeitsbedarf der Luft, so sorgt das von dem entsprechenden Sensor erzeugte Steuerungssignal dafür, dass die Pumpe 21 die Drehzahl und ihren Druck erhöht, so dass beim Erreichen eines Druckes von 10 bar beispielsweise das Versorgungsrohr 8 mit seinen Düsen, beim Erreichen eines Druckes von 12 bar zusätzlich das Rohr 9 und bei einem Erreichen eines Druckes von 14 bar auch noch das Rohr 10 zugeschaltet wird, so dass alle vier Rohre mit ihren Sprühdüsen die Keramikplatten besprühen bzw. schon vorher Feuchtigkeit an die strömende Luft abgeben.

Die Druckwächter 22a, 22b und 22c sind jeweils auf einen Druck von 10, 12 bzw. 14 bar - oder auch auf andere Druckstufen - auszulegen, so dass dann jede weitere elektronische oder elektrische Steuerung der Versorgungsrohre entfallen kann. Es reicht aus, wenn die Pumpe 21, abhängig vom Feuch-

tigkeitsbedarf, gesteuert wird. Die Zu- oder Abschaltung von Sprühdüsen wird dann selbsttätig und druckabhängig vorgenommen, wobei dafür gesorgt ist, dass jeweils der obere Teil der Keramikplatten in jedem Fall mit Flüssigkeit versorgt wird, die dann aufgrund der Schwerkraft nach unten gelangen kann, sofern nicht schon eine Verdampfung eingetreten ist.

Durch die Erfindung wird daher eine einfache Steuerung einer Luftbefeuchtungseinrichtung möglich.

Beim Ausführungsbeispiel sind die verschiedenen Abschnitte der Sprühdüsen jeweils als horizontale und untereinander im gleichen Abstand angeordnete Rohre 7 bis 10 ausgebildet. Es ist natürlich möglich, die druckabhängige Beaufschlagung verschiedener Sprühabschnitte durch eine gemeinsame Versorgungspumpe auch in anderer Weise auszulegen. So wäre es beispielsweise denkbar, bestimmte geometrische Flächenbereiche mit Sprühdüsen zu bestücken, die alle bei einem gemeinsamen Versorgungsdruck öffnen. Auch dann sollte aber darauf geachtet werden, dass beim geringsten Druck jeweils der Sprühabschnitt öffnet, der soweit wie möglich im oberen Bereich der anzusprühenden Keramikplatten liegt.

Es wäre auch möglich, anstelle der im Ausführungsbeispiel beschriebenen Keramikplatten anderes poröses Plattenmaterial, beispielsweise Verdunstungskörper mit geringer Wasseraufnahme o.dgl. zu verwenden. Die beim Ausführungsbeispiel beschriebenen Materialien allerdings haben sich als besonders vorteilhaft und stabil erwiesen.

Bei hohem Befeuchtungswirkungsgrad und bei Überschusswassermengen ab 20% kann das neue System anstelle mit vollentsalztem Wasser auch mit Weichwasser (Leitwert £ 50 &mgr;3/&agr;&eegr;) betrieben werden.

IK.78.TXI

Claims

1. Einrichtung zur Befeuchtung von Luft, bei der mit Hilfe von Sprühdüsen (11) ein Flüssigkeitsnebel in Richtung (5) der strömenden Luft erzeugt und von porösen Plattenelementen (14) aufgefangen wird, an denen eine Verdunstung der Flüssigkeit stattfindet und bei der die Sprühdüsen im Bereich des Lufteintrittes in Abschnitten angeordnet sind, deren Zuschaltung abhängig vom Feuchtigkeitsbedarf der zu konditionierenden Luft gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Abschnitt (7, 8, 9, 10) der Sprühdüsen (11) ein druckabhängig schaltendes Ventil (19, 22) vorgeschaltet ist und die Versorgung aller Sprühdüsen über eine in ihrer Drehzahl regelbare druck- und mengenvariierende Pumpe (21) gesteuert ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (21) über ein Steuersignal frequenzgeregelt ist, das dem Feuchtigkeitsbedarf entspricht.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die druckabhängig schaltenden Ventile (19) mit je einem Druckwächter (22, 22a, 22b, 22c) versehen sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckwächter auf unterschiedliche Druckhöhen ansprechen und dem Pumpendruckbereich entsprechend ausgelegt sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühdüsenabschnitte als untereinander angeordnete horizontale Rohre (7, 8, 9, 10) ausgebildet und mit den Sprühdüsen (11) versehen sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das oberste Rohr (7) mit einem Druckwächter (22) versehen ist, das den niedrigsten Druckansprechbereich aufweist und dass alle tiefer gelegenen Sprührohre (8, 9, 10) jeweils bei höheren Druckwerten beaufschlagbar sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das dem obersten Rohr (7) zugeordnete Magnetventil (19) einen Druckwächter (22) aufweist, der bei einem Druck von 8 bar anspricht und dass die weiter unter liegenden Sprührohre bei Druckstufen von 10, 12 und 14 bar zuschaltbar sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Bodens (1) eines die Sprühdüsen (11) aufnehmenden rahmenartigen Abschnitts ein allseitig schräg verlaufender Wannenboden (23) vorgesehen ist, an dessen höchster Stelle Reinigungsdüsen (24) angeordnet sind.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsdüsen (24) aus einer Druckleitung (25) versorgt sind, in der zusätzlich ein Zeitschaltventil (26) eingesetzt ist.