CH649474A5

CH649474A5 - Vorrichtung zum entfeuchten von gasen.

Info

Publication number: CH649474A5
Application number: CH3779/80A
Authority: CH
Inventors: Erling Lauritz Anderberg
Original assignee: Erling Lauritz Anderberg
Priority date: 1979-05-16
Filing date: 1980-05-14
Publication date: 1985-05-31
Also published as: FR2456542A1; NL8002856A; DE3017850A1; NO154823C; GB2051604A; FR2456542B1; DK152020C; JPS5626528A; DK205880A; NO801406L; DE3017850C2; SE449182B; BE883338A; JPH0133207B2; GB2051604B; DK152020B; NO154823B; SE8003594L

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfeuchten von Gasen gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist eine Vorrichtung bekannt, bei der das die Feuchtigkeit adsorbierende Medium oder das Adsorbens in eine Mehrzahl von Schichten unterteilt ist, damit eine gleichförmigere Verteilung des Gasflusses über den Querschnitt des Adsorbens erreicht wird (derartige Vorrichtungen sind beispielsweise in den US-Patentschriften 3 490 201 und 3 594 990 beschrieben). Wenn das adsorbierende Medium während einer bestimmten Zeit verwendet wurde und eine bestimmte Feuchtigkeitsmenge aufgenommen hat, muss es regeneriert werden. Das kann dadurch erreicht werden, dass erwärmte Luft durch das Adsorbens hindurchgeführt wird (US-Patent 3 490 2f01), oder dass das Adsorbens direkt beheizt und gleichzeitig Luft von der Umgebung hindurchgeleitet wird (US-Patent 3 594 990). Das zuerst genannte Regenerationsverfahren hat einen verhältnismässig hohen Verlust an Wärmeenergie zur Folge, während das zweitere Verfahren von dem energietechnischen Gesichtspunkt her vorteilhafter ist. Bei der bekannten Vorrichtung ist das Adsorptionsmedium in mehrere Schichten unterteilt, und jede der Schichten wird mittels einer elektrischen Heizeinrichtung während der Regeneration erwärmt (US-Patent 3 594 990). Die Schichten des Adsorptionsmediums sind auf kleine Mengen von Trocknungsmittel wie Lithiumchlorid beschränkt, welches auf Heizdrähten durch Imprägnation von die Drähte bedeckenden Asbestfäden aufgelegt wird. Die Kosten der in dem bekannten Aufbau enthaltenen elektrischen Heizvorrichtung sind verhältnismässig hoch im Vergleich zur Adsorptionskapazität des Adsorptionsmittels bzw. Trocknungsmittels, welches durch die Heizvorrichtung getragen wird.

Während einige der bekannten Vorrichtungen intermittierend arbeiten, weil das Adsorbieren und der Regenera-tionsprozess alternierend für die gesamte Menge des Adsorptionsmittels in der Vorrichtung erfolgt, können andere Vorrichtungen (wie beispielsweise in den US-Patentschriften 3 487 608 und 3 490 201 beschrieben sind) kontinuierlich arbeiten.

In der vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung P 2 800 722.9 des Anmelders ist eine Vorrichtung zum Entfeuchten von Gasen beschrieben. Diese umfasst ein Gehäuse, welches eine Mehrzahl von separaten Kammern umfasst, die jeweils ein regenerierbares Feuchtigkeitsadsorptionsmedium enthalten und selektiv mittels einer elektrischen Heizeinrichtung zum selektiven Erwärmen des Adsorptionsmediums beim Regenerieren desselben erwärmbar sind. In einer Aus-führungsform der in der genannten Patentanmeldung vorgeschlagenen Vorrichtung enthält jede der Kammern ein gefaltetes bahnförmiges Adsorptionsmedium aus einem faserigen Material, und elektrische Heizelemente sind zwischen den benachbarten Schichten des Adsorptionsmediums angeordnet. Auf diese Weise kann das zu entfeuchtende Gas durch die Räume zwischen den benachbarten Schichten des Adsorptionsmediums von dem Eingang zu dem Ausgang der Vorrichtung und umgekehrt fliessen. Der Gasstrom kommt dann aber kaum in Berührung mit den inneren Teilen der Schichten des Adsorptionsmediums, sondern streicht im wesentlichen über die Oberfläche. In einer anderen in der Patentanmeldung vorgeschlagenen Ausführungsform wird ein

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teilchenförmiges Adsorptionsmedium in Schichten angeordnet, die quer zu dem Gasfluss durch die Kammer angeordnet sind, und die Heizeinrichtung umfasst übereinander angeordnete schalenartige Elemente aus einem wärmeleitenden Material, die die Schichten aus dem teilchenförmigen Material aufnehmen. Eine solche Anordnung sichert aber einen vollständig gleichförmig verteilten Gasfluss durch den Querschnittsbereich jeder Kammer nicht, und weil sich die schalenförmigen Elemente im wesentlichen horizontal erstrecken müssen, muss der Gasfluss immer vertikal gerichtet werden, so dass die Vorrichtung nicht in jeder gewünschten Orientierung positioniert werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer ökonomisch arbeitenden Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art, die in jeder gewünschten Orientierung verwendbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst. Der erfindungsge-mässe Aufbau kann einen gleichförmig verteilten Gasfluss über den gesamten Querschnittsbereich der Kammer sichern, so dass der Gasstrom in engen Kontakt mit allen Teilchen des Adsorptionsmittels kommt. Darüberhinaus kann die Anordnung der elektrischen Heizeinrichtung zwischen und in engem Kontakt mit den benachbarten Schichten des Adsorptionsmediums oder Trocknungsmittels jede einzelne Schicht, die eine geeignete Dicke haben kann, direkt auf beiden Seiten durch die Heizeinrichtung während des Regenerationsprozesses erwärmen. Diese direkte Heizung des Trocknungsmittels hat dann zur Folge, dass nur eine relativ kleine Menge getrocknetes Gas für den Regenerationspro-zess erforderlich ist und dass deshalb eine sehr vorteilhafte Wärme- bzw. Energieausnutzung bei der Anwendung der er-findungsgemässen Vorrichtung erzielt werden kann. Darüberhinaus kann die Anordnung der elektrischen Heizeinrichtung oder Heizelemente zwischen benachbarten Schichten des Trocknungsmittels den Zusammenbau der Vorrichtung und das spätere Ersetzen von möglicherweise defekten Heizelementen wesentlich erleichtern.

Es ist bekannt, dass der Adsorptionswirkungsgrad des Adsorptionsmediums normalerweise abnimmt, wenn die Temperatur desselben steigt. Deshalb ist es wichtig, das Trocknungsmittel nach dem Regenerationsprozess abzukühlen, ehe das Trocknungsmittel in einem anderen Adsorp-tionsprozess wieder verwendet wird. Das kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass kalte Luft oder ein kaltes Gas während einer bestimmten Zeit nach dem Abschalten der Heizeinrichtung durch das Trocknungsmittel geleitet wird.

Die Adsorption von Feuchtigkeit oder Dampf mittels eines Trocknungsmittels hat normalerweise die Erzeugung von Wärme zur Folge, wodurch die Temperaturen des Trocknungsmittels und des hindurchfliessenden Gases erhöht werden. Eine höhere Temperatur des zu trocknenden Gases senkt aber die relative Feuchtigkeit des Gases. Da die Feuchtigkeitsadsorptionsfähigkeit des Trocknungsmittels in starkem Masse von der relativen Feuchtigkeit des Gases abhängt, bewirkt das Erzeugen der Adsorptionswärme, dass die Wirksamkeit des Adsorptionsmediums ziemlich klein wird in einer Zone am stromabwärts liegenden Ende der jeweiligen Kammer. In einigen Fällen, beispielsweise in Hochleistungsapparaturen mit einer verhältnismässig hohen Adsorptionskapazität, kann es vorteilhaft sein, der Temperaturzunahme infolge der Erzeugung der Adsorptionswärme entgegenzuwirken. Gemäss einer Ausführungsform der Erfindung wird das Feuchtigkeitsadsorptionsmedium in jeder der Kammern oder Durchgänge dann in axial einen Abstand zueinander aufweisende Abschnitte aufgeteilt, und Kühlmittel eines geeigneten Typs zwischen die Abschnitte zum Kühlen des durch die Kammern fliessenden Gases angeordnet werden.

In der vorgeschlagenen Vorrichtung kann der Regenerationsprozess schnell und wirksam durchgeführt werden. Deshalb hat eine Vorrichtung mit einer verhältnismässig kleinen Menge eines Adsorptionsmittels oder Trockenmittels eine verhältnismässig hohe Kapazität. Eine Verminderung der Menge des notwendigen Trockenmittels bringt eine wesentliche Reduktion des Durchflusswiderstandes in der Vorrichtung mit sich. Folglich kann selbst eine Vorrichtung mit hoher Kapazität einen solchen kleinen Durchflusswiderstand haben, so dass die Vorrichtung nicht nur zum Entfeuchten von unter Druck stehender Luft, sondern auch zum Entfeuchten von Luft bei atmosphärischem Druck verwendet werden kann, wobei die Luft beispielsweise mittels eines Gebläses hindurchbewegt wird.

Das Trockenmittel oder Adsorptionsmittel kann jedes geeignete Adsorptionsmaterial umfassen wie molekulare Siebe, Silikagel, aktiviertes Aluminiumoxid bzw. aktivierte Tonerde, synthetische Mineralfasern und Keramikfasern. Das Adsorptionsmittel ist vorzugsweise ein teilförmiges Material, kann aber alternativ auch ein tafel- oder bahnförmiges Material sein. Solches Material kann beispielsweise die Form eines Asbestbandes, einer Asbestbahn oder einer Asbesttafel imprägniert mit einem hygroskopischen Material wie Lithiumchlorid sein.

Im weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung zum Entfeuchten, teilweise im Schnitt;

Fig. 2 einen Schnitt in einem vergrösserten Massstab des einen Endes der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung zum Entfeuchten;

Fig. 3 und 4 verschiedene mögliche Anordnungen der blattförmigen Heizelemente in den Kammern des Trockners;

Fig. 5 eine Draufsicht eines Blattmaterials, welches als Heizelemente in der Vorrichtung verwendbar ist;

Fig. 6 ein elektrisches Steuersystem zum Steuern der Funktion der in den Figuren 1 bis 4 gezeigten Vorrichtung;

Fig. 7 und 8 perspektivische Darstellungen in vergrösser-tem Massstab einer Drehschaltereinrichtung von gegenüberliegenden Enden;

Fig. 9 eine schematische Seitenansicht und teilweise geschnittene Ansicht einer vierten Ausführungsform der Vorrichtung; und

Fig. 10 eine Bodenansicht der in Figur 9 gezeigten Vorrichtung, teilweise im Schnitt.

Die in den Figuren 1 bis 4 gezeigte Luftentfeuchtungsanlage umfasst ein stillstehendes zylindrisches Gehäuse 10, welches mittels einer Anzahl von sich radial erstreckenden Unterteilungswänden 11 in eine Mehrzahl von sektorförmigen Kammern 12, die an gegenüberliegenden Enden offen sind, unterteilt ist. An einem Ende weist das Gehäuse 10 ein Einlassrohr 13 für feuchtes Gas oder feuchte Luft auf, und an seinem anderen Ende besitzt das Gehäuse ein Auslassrohr 14 für entfeuchtetes Gas bzw. entfeuchtete Luft.

Die sektorförmigen Kammern 12 sind in einer ringförmigen Anordnung im Gehäuse 10 angeordnet, so dass sie einen Mittenraum 31 umgeben und definieren. Jede der Kammern 12 ist mit einem Adsorptionsmedium 15 gefüllt, und elektrische Heizelemente 43 sind zwischen benachbarten Schichten des Adsorptionsmediums in der im weiteren noch im Detail beschriebenen Weise angeordnet. Die Enden der Kammern 12 neben dem Einlassrohr 13 stehen mit diesem über Verbindungsdurchgänge 34 und über ein Drehventil 20, welches an einem Ende einer sich axial durch die Vorrichtung erstrek-kenden zentralen Welle 45 fest montiert ist, in Verbindung. Das Gehäuse 10 umfasst ein ringförmiges Verteilerrohr 24, welches das Drehventil 20 umgibt und mit der Atmosphäre

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über ein Ausströmrohr 25 in Verbindung steht. Die innere Wand des Verteilerrohres 24 definiert beim Ausströmrohr 25 einen ringförmigen Schlitz 38, welcher entlang des Hauptteiles seiner peripheren Länge mittels einer zylindrischen äusseren Wand 36 des Ventils 20 verschliessbar ist. Das Ventil 20 weist ferner eine Wand 39 auf, die sich transversal zum Einlassrohr 13 erstreckt, und die zylindrische Wand 36 ist entlang der inneren peripheren Kante der Wand 39 ausgeschnitten, so dass das Ventil 20 eine Minderheit von beispielsweise zwei der Kammern 12 mit dem Verteilerrohr 24 über einen nichtbedeckten Teil des Schlitzes 38 verbinden kann, während die übrigen Kammern 12 mit dem Einlassrohr 13 in Verbindung bleiben.

Eine schalterbetätigende Scheibe 46 mit Nocken 30 an ihrer Peripherie ist an dem Ende der Welle 45 gegenüber dem Ventil 20 montiert. Die Scheibe 46 trägt einen Zahnkranz 47, der mit einem Antriebszahnrad 48 eines Antriebsmotors 27 kämmt. Der Antriebsmotor 27 ist an einer Endabdeckung 49 montiert, die das Auslassrohr 14 umfasst und an der benachbarten Endwand des Gehäuses 10 befestigt ist. Die Welle 45 befindet sich in einem rohrförmigen inneren Gehäuse 50, welches den Mittenraum 31 bildet. Das innere Gehäuse 50 enthält einen elektrischen Drehschalter 51, mit einem Statorteil 52, der mit der Innenoberfläche des rohrförmigen Gehäuses 50 in Eingriff steht, und einem Rotor 53, der auf der Welle 45 montiert ist. Der Drehschalter 51 wird im einzelnen unter Bezugnahme auf die Figuren 7 und 8 beschrieben.

Figur 5 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der elektrischen Heizmittel 43 und zeigt ein Band mit einem Wärmewiderstandsmaterial und mit üblichen gedruckten Schaltungen. Das in Figur 5 gezeigte Band kann durch Schneiden in Querrichtung in eine Anzahl von Heizelementen 54 unterteilt werden, beispielsweise durch Schneiden entlang der strichpunktierten Linie in Figur 5. Jedes Heizmittel 43 umfasst drei oder ein Vielfaches von drei Heizelementen 54, die je eine gedruckte Schaltung mit einer Anzahl von in Reihe geschalteten Widerstandselementen 55 umfassen. Die gedruckten Schaltungen des Bandes umfassen auch sich längs erstreckende Leitungen 56, die benachbarte Heizelemente 54 in Parallelschaltung miteinander verbinden und Anschlusspunkte 57 aufweisen.

Das Bahnenmaterial, welches für die in Figur 5 gezeigten Heizelemente verwendet werden kann, kann beispielsweise ein von der 3M Company unter dem Warenzeichen «KAPTON» auf den Markt gebrachter Kunststoff sein. Dieses Material hält Temperaturen in der Höhe von 260-270 °C stand. Das Heizmittel 43 kann durch Ätzen eines mit dem Kunststoff-Film beschichteten rostfreien Stahls erfolgen, um so die gewünschte gedruckte Schaltung zu erhalten.

Ein Band mit gedruckten Schaltungen wie in Figur 5 gezeigt, kann in jeder gewünschten Länge produziert werden, -und es können dann Heizelemente mit jeder gewünschten Anzahl von Elementen 54 davon abgeschnitten werden.

Ein Heizmittel 43 der in Figur 5 gezeigten Art ist in jeder Kammer 12 der Vorrichtung angeordnet. Das Heizmittel ist vorzugsweise gefaltet angeordnet, beispielsweise in der in den Figuren 3 und 4 gezeigten Weise, und benachbarte Schichten der Heizmittel können durch Abstandshalter 58, die zwischen den Schichten angeordnet sind, im Abstand voneinander gehalten werden. Diese Abstandshalter sind vorzugsweise in der Form eines gewellten Bandes wie z.B. aus einem gewebten wärmeresistenten Material, beispielsweise einem Polyester, gebildet. Die Abstandshalter 58 können mit einem hygroskopischen Material wie Lithiumchlorid mit Zellstruktur imprägniert sein. Die Räume, die durch die Wände der Kammern 12, die in einem Abstand angeordneten Schichten der Heizelemente 43 und die gewellten Abstandshalter 58 definiert sind, sind mit einem passenden faserartigen oder teilchenförmigen die Feuchtigkeit adsorbierenden Medium 15 wie molekulare Siebe, Silikagel, aktivierte Tonerde oder irgendeinem anderen geeigneten regenerierbaren Trockenmittel oder einer entsprechenden hygroskopischen Substanz gefüllt. Der Abstand zwischen den Schichten der gefalteten angeordneten Heizmittel 43 sollte ausreichend klein sein, um eine schnelle und wirksame Heizung der Schicht des dazwischen angeordneten Trockenmittels sicherzustellen. Dieser Abstand kann beispielsweise in der Grössenordnung von 10 mm liegen.

Figur 6 zeigt eine elektrische Steueranordnung zur Steuerung der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Vorrichtung. Die Entfeuchtungsvorrichtung kann von einem dreiphasigen Strom betrieben werden und weist Anschlüsse R, S, T und O auf. Diese Anschlüsse sind mit entsprechenden Leitungen 1R, ls, 1T und 10 zu verbinden. Der Strom in diesen Leitungen kann über einen Hauptschalter 59 geschaltet werden. Der Strom in den Leitern 1R, ls und 1T dient zum Antreiben eines Gebläses 60 und für ausgewählte Heizelemente 43 in den Kammern 12. Die Zufuhr zu dem Gebläse 60 und den Heizelementen 45 wird über Kontaktgeber 61 und 62 oder andere geeignete Schaltmittel gesteuert. Das Gebläse 60 wird zum Einblasen von zu entfeuchtender Luft bzw. zu trocknendem Gas in die Vorrichtung verwendet. Der Betrieb des Motors 27, und damit der Antrieb der Scheibe 46 zur Betätigung der Schalteinrichtung 51 und des darauf montierten Drehventils 20 werden durch einen Zeitschalter 63, einen Hygrostat 64 oder eine andere feuchtigkeitsempfindliche Vorrichtung, die vorzugsweise im Anschluss an die Entfeuchtungsvorrichtung und neben dem Auslassrohr 14 angeordnet ist, und durch Nocken 30 auf der Scheibe 46 gesteuert.

Der Hygrostat 64 steuert einen Schalter S0, während die zeitgesteuerte Schaltvorrichtung 63 die Schalter St und S4 betätigt. Die Schaltereinrichtung 29 umfasst die Schalter S2 und S3.

Die in Fig. 1 und 2 gezeigte Vorrichtung arbeitet im wesentlichen wie die in der oben genannten deutschen Patentanmeldung beschriebene Vorrichtung, d.h. das zu entfeuchtende Gas wird durch die Kammern 12 und das Adsorptionsmedium 15 hindurchgeführt, während ein kleiner Anteil des getrockneten Gases zurückgeführt wird und durch die verbleibenden Kammern 12 in umgekehrter Richtung läuft, um so das Adsorptionsmedium in diesen Kammern zu regenerieren. In bestimmten Zeitintervallen werden die Kammern, in denen das Trocknungsmittel regeneriert wird, gewechselt, und dieser Regenerationszyklus wird durch das in Figur 6 gezeigte elektrische Steuersystem gesteuert.

Wenn der Hauptschalter 59 geschlossen wird, dann wird der Kontaktgeber 61 automatisch das Gebläse 60 mit den Leitungen 1R, ls, lx verbinden, so dass das zu entfeuchtende Gas in das Einlassrohr 13 gelangt. Angenommen, die Schalter S0 bis S4 sind in den in Fig. 6 gezeigten Positionen, dann ist der Motor 27 abgeschaltet. Folglich ist das Ventil 20 stationär und erlaubt, dass Luft oder Gas von dem Einlassrohr 13 durch eine Mehrzahl von Kammern 12 zu dem Auslassrohr 14 in der durch Pfeile in Figur 1 angedeuteten Weise strömt. Die Querwand 39 des Ventils 20 schliesst aber den Durchgang von dem Einlassrohr 13 zu einigen, vorzugsweise zwei, Kammern 12, und gleichzeitig verbindet das Ventil diese Kammern mit dem Ausströmrohr 25 über den Schlitz 38 in der oben beschriebenen Weise. Folglich kann entfeuchtetes Gas aus dem Auslassrohr 14 in diese wenigen Kammern durch eine oder mehrere strombegrenzende Öffnungen 65 und aus den Kammern über das Verteilerrohr 24 und das Ausströmrohr 25 in die Atmosphäre fliessen. Nach einer vorbestimmten Zeit schliesst der Zeitschalter 63 den Schalter Sj. Wenn der Hygrostat 64 nicht feststellt, dass der Feuchtigkeitsgehalt des das Auslassrohr 14 verlassenden Gases un-

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ter einem vorbestimmten Wert ist, dann ist der Schalter S0 auch durch den Hygrostat 64 geschlossen, wodurch der Motor 27 Strom über die geschlossenen Schalter S0, Sl5 S3 erhält. Der Motor 27 dreht jetzt den Rotor 53 des Drehschalters 51 und das Ventil 20 macht einen Schritt vorwärts entsprechend einer Winkelrotation von 360°/n, wobei n die Anzahl der sektorförmigen Kammern 12 in der Vorrichtung ist. Die neue Winkelstellung des Ventiles wird bestimmt durch die Nocken 30 auf der Scheibe 46, die den Schalter S3 öffnet und gleichzeitig den Schalter S2 schliesst. Wenn das Ventil 20 in seine neue Position gedreht ist, schliesst der Zeitschalter 63 den Schalter S4, wodurch der Kontaktgeber 62 die Heizmittel 43 mit Spannung beaufschlagt. Wie in Fig. 6 gezeigt, werden aber nur die Heizelemente 54, die durch den Rotor 53 kurzgeschlossen sind, eingeschaltet. In einer bevorzugten Ausführungsform hat die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Vorrichtung sechs Kammern 12, und das Ventil 20 ist so ausgebildet, dass Gas durch vier Kammern fliessen kann, während ein kleiner Teil des entfeuchteten Gases durch die verbleibenden zwei Kammern, in denen das Adsorptionsmedium regeneriert wird, zurückgeführt wird. Der Motor 27 wird so gesteuert, dass das Ventil 20 und der Rotor 53 des Drehschalters 51 stufenweise in Winkelschritten von 60° dreht. Folglich beträgt die Regenerationsperiode für das Adsorptionsmedium in jeder Kammer das Zweifache der Zeitintervalle, in denen der Zeitschalter 63 die Schalter Sj und S4 betätigt. In jeder Kammer 12 werden die Heizelemente 54 nur in dem ersten dieser beiden Intervalle angeschaltet, und in dem folgenden Zeitintervall fliesst kaltes trockenes Gas durch die Kammer, wodurch das regenerierte Adsorptions-medium gekühlt wird.

Jedesmal, wenn ein durch den Zeitschalter 63 bestimmtes Zeitintervall abgelaufen ist, werden die Schalter Sx und S4 betätigt, wodurch die Heizelemente 54 durch den Kontaktgeber 62 abgeschaltet werden, und danach wird der Motor 27 um einen Winkelschritt gedreht, und die Scheibe 46 ändert die Stellungen der Schalter S2 und S3, wodurch der Kontaktgeber 62 den Heizelementen 54 wieder Strom zuführt. Der Rotor 53 ist jedoch um einen Winkelschritt vorwärts bewegt, so dass er das Heizelement 54 in der nächsten Kammer 12, in der das Adsorptionsmedium regeneriert wird, einschaltet. Stellt der Hygrostat 64 jedoch fest, dass der Feuchtigkeitsgehalt des zu trocknenden Gases, welches von der Vorrichtung durch das Auslassrohr 14 fliesst, unter einem voreingestellten Wert ist, dann wird der Schalter S0 geöffnet. Ist der Schalter S„ noch offen, wenn der Zeitgeber 63 den Schalter S4 öffnet um die Heizelemente 54 abzuschalten und die Position des Schalters Sj zu ändern, dann wird der Motor 27 nicht eingeschaltet, ehe der Hygrostat 64 den Schalter S0 schliesst, was eine Verlängerung der Entfeuchtungsperiode in den Kammern 12 sowie der Kühlperiode des zu regenerierenden Adsorptionsmediums in den zwei der Kammern 12 bedeutet.

Der Drehschalter 51, der in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist, wird im folgenden im einzelnen beschrieben. Der Statorteil 52 wird durch ein spulenförmiges Element aus elektrischem Isolationsmaterial gebildet. An einem Ende ist das spulen-förmige Element mit drei radial, einen Abstand zueinander aufweisenden und gegeneinander isolierten Metallringen 66, 67 und 68, die die elektrischen Phasen R, S und T repräsentieren, versehen. Diese Ringe weisen im Abstand voneinander angeordnete Schrauben 69 zum elektrischen Verbinden der Heizelemente 54 der jeweiligen Kammer 12, auf. Jedes Heizmittel 43 umfasst drei Elemente 54, wie sie in Fig. 5 gezeigt sind, und ein Anschluss jedes Elements ist mit einem entsprechenden Kontaktring 66, 67 und 68 verbunden. Die Anschlüsse der drei Elemente 54 in jedem Heizmittel 43 sind mit drei in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordneten und gegeneinander isolierten Klemmenelementen 70, die konzentrisch zu den Ringen 66,67, 68 angeordnet sind, verbunden. Sich axial erstreckende elektrische Leiter 71 verbinden jedes der Klemmenelemente 70 mit einem Kontaktelement 72, welches am anderen Ende der Schalteinrichtung 51 positioniert ist, und die Kontaktelemente 72 sind in der in Fig. 7 gezeigten Weise in Dreieckgruppen angeordnet, so dass die drei Kontakte jeder Gruppe demselben Heizmittel 43 zugeordnet sind. Der Rotor 53 weist einen Arm mit einer federvorgespannten Kontaktplatte 73, die an dessen freiem Ende montiert ist, auf. Wenn die Welle 45 durch den Motor 27 schrittweise gedreht wird, dann wird der Rotor 53 zwischen den Stellungen gedreht, in denen die Kontaktplatte 73 in Eingriff mit allen drei Kontaktelementen 72 einer Gruppe ist, so dass die Klemmen der drei Elemente 54 des zugehörigen Heizmittels 43 verbunden werden und dasselbe eingeschaltet wird. Die in den Fig. 7 und 8 gezeigte elektrische Schaltvorrichtung umfasst acht Gruppen von Kontakten 72 und ist folglich so eingerichtet, dass sie in Verbindung mit einer Vorrichtung mit acht Kammern 12 verwendet werden kann. Wenn jedoch die Luftentfeuchtungsanlage wie oben ausgeführt nur sechs Kammern besitzt, dann sollte die Schalteinrichtung natürlich nur sechs Gruppen von Kontakt dementen 72 aufweisen.

Die Fig. 9 und 10 zeigen schematisch eine Ausführungsform gemäss der in Fig. 1 bis 4 beschriebenen Art. In den Fig. 9 und 10 sind die Kammern 12 in axiale Abschnitte unterteilt, so dass das zu entfeuchtende Gas alternativ Kühloder Heizabschnitte und Adsorptionsabschnitte durchläuft. Weist beispielsweise das zu entfeuchtende Gas eine grosse Feuchtigkeit auf, dann kann der erste Abschnitt 74 ein Kondensations- bzw. Kühlabschnitt sein, in dem von dem Einlassrohr 13 einfliessendes feuchtes Gas abgekühlt wird, so dass ein Teil der Feuchtigkeit des Gases kondensiert. Diese Kühlmittel können beispielsweise ein Verdampfer eines herkömmlichen Kühlsystems oder einer sogenannten Wärmepumpe mit einem Kompressor 75 und einem Reduktionsventil 76 sein. Der Kondensator des Kühlsystems kann dann zum Wiedererwärmen des entfeuchteten Gases in einem Heizabschnitt 77 verwendet werden, ehe das Gas durch einen Filterabschnitt 78 zu dem Auslassrohr 14 fliesst. Es kann wünschenswert sein, das Kühlen und Erwärmen des zur Regeneration benützten Gases in dem Kondensatorabschnitt und dem Heizabschnitt jeweils zu vermeiden. Deshalb können die Leitungen des Kühlsystems oder der Wärmepumpe mit Magnetventilen 81 versehen werden, durch die der Fluss des Kühlmediums in den Leitungen des Systems gesteuert werden kann, so dass der Fluss in den Kammern 12, in denen das Adsorptionsmedium zu regenerieren ist, gestopptwird.

Die in den Fig. 9 und 10 gezeigte Vorrichtung umfasst -drei Adsorptionsabschnitte 79 mit einem Adsorptionsmedium und Heizelementen und dazwischenliegenden Kühlabschnitten 80 zur Beseitigung der Adsorptionswärme, die in dem vorhergehenden Adsorptionsabschnitt erzeugt worden ist. Die dazwischenliegenden Kühlabschnitte 80 können Kühlmittel jedes geeigneten Typs wie etwa eine Wasserkühleinrichtung, einen Verdampfer eines Kühlsystems oder eine Wärmepumpe oder ähnliches umfassen. Die Kühlmittel in den dazwischenliegenden Kühlabschnitten 80 sollten so an-gepasst sein, dass sie nur die Kammern 12 kühlen, durch die zu entfeuchtendes Gas durchfliesst, und nicht die Kammern, in denen eine Regeneration erfolgt. So kann jeder dazwischenliegende Kühlabschnitt einen Kondensationsteil und einen Verdampferteil eines herkömmlichen Kühlsystems umfassen, wobei eine steuerbare Ventileinrichtung vorgesehen ist, die den Fluss des Kühlmediums in dem System so steuert, dass sich der Kondensatorteil des Systems zu jedem Zeitpunkt in den Kammern, in denen eine Regeneration des

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Adsorptionsmediums erfolgt, befindet, während der Verdampferteil in den anderen Kammern arbeitet. Die in Fig. 9 gezeigte Vorrichtung ist vorzugsweise so angeordnet, dass ihre Achse aufrechtsteht, wobei das Einlassrohr 13 nach unten zeigt. Feuchtigkeit, die kondensiert und in dem Kondensationsabschnitt 74 abgeschieden ist, kann dann durch das Auslassrohr 25 zusammen mit dem für die Regeneration des Adsorptionsmediums herausfliessen. Der Kondensationsabschnitt 74 kann verschiedene Typen von Trockenmitteln enthalten, und jede gewünschte Kombination von Kondensations-, Kühlungs-, Heiz- und Adsorptionsabschnitten kann benützt werden.

Die oben beschriebene Luftentfeuchtungsanlage arbeitet sehr ökonomisch. Das rührt insbesondere daher, dass eine verhältnismässig kleine Regenerationsgasmenge erforderlich ist (beispielsweise 4% der Gesamtmenge des zu trocknenden Gases), und von der direkten und effektiven Heizung des Adsorptionsmediums während dessen Regeneration sowie von der gleichmässigen Verteilung des Gasstromes über den Querschnitt der Kammern und des darin enthaltenen Adsorptionsmediums.

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PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Entfeuchten von Gasen, mit einem Gehäuse (10) mit wenigstens einer Kammer (12) darin, die einen Gaseinlass (13) und einen Gasauslass (14) aufweist und ein regenerierbares und gasdurchlässiges Feuchtigkeit adsorbierendes Medium (15) enthält, und mit selektiv einschaltbaren elektrischen Heizmitteln (43) zum selektiven Erwärmen des Adsorptionsmediums zwecks Regeneration, dadurch gekennzeichnet, dass das Adsorptionsmedium (15) in mit dem Gaseinlass (13) und dem Gasauslass (14) in Verbindung stehenden Schichten angeordnet ist, dass die Heizmittel (43) ein bahnförmiges Material umfassen, welches die benachbarten Schichten des Adsorptionsmediums (15) trennt und mit diesen in Berührung steht, so dass ein Gasfluss durch jede der Schichten des Adsorptionsmediums gebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das bahnförmige Material (43) gedruckte Widerstandsschaltungen (55-57) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen benachbarten Schichten des bahn-förmigen Materials (43) Abstandsmittel vorhanden sind, vorzugsweise in der Form von gewelltem bahnförmigem Material (58).
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Kühlmittel (74) am eingangssei-tigen Ende der Kammer zum Kühlen des zu entfeuchtenden Gases vorhanden sind, um die Feuchtigkeit darin zu kondensieren.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass am ausgangsseitigen Ende der Kammer ein Heizabschnitt (77) zum Erwärmen des entfeuchteten Gases vorhanden ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittel und der Heizabschnitt (77) einen Verdampfer und eine Kondensatoreinrichtung eines Wärmepumpensystems (75, 76) umfassen.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass das die Feuchtigkeit adsorbierende Medium (15) in der Kammer in axialer Richtung in einen Abstand unter sich aufweisende Abschnitte (79) unterteilt ist und dass weitere Kühlmittel (80) zwischen den einen Abstand voneinander aufweisenden Abschnitten vorgesehen sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizmittel (43) in der Kammer (12) sterngeschaltete Heizelemente (54) umfassen und dass die Heizelemente ferner eine Schalteinrichtung (51) mit einem Kontaktelement (73) zum selektiven Kurzschliessen der Heizelemente (54) an deren Nullpunkten (72) zum Einschalten der Heizelemente in der Kammer aufweisen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8 mit einer Mehrzahl von Kammern und einem Drehventil (20) zum Richten des Stromes des feuchten Gases durch eine erste Anzahl von Kammern und zum Umlenken des Stromes des entfeuchteten Gases von dem auslassseitigen Ende der Kammern durch eine zweite Anzahl von Kammern zum Regenerieren des Adsorptionsmediums, dadurch gekennzeichnet, dass die Nullpunkte (72) der in Sternschaltung verbundenen Heizelemente (54) in der Mehrzahl von Kammern (12) in einer kreisförmigen Anordnung gruppiert sind, dass die Kontaktelemente (73) um eine Achse der kreisförmigen Anordnung drehbar und mit dem Drehventil (20) gekoppelt sind, so dass die Drehbewegungen der Kontaktelemente und des Ventils konform sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (51) so ausgebildet ist, dass sie das Einschalten der Heizmittel (43) in jeder der zweiten Anzahl von Kammern (12) vor dem Beenden des Flusses des entfeuchteten Gases durch die entsprechende Kammer beendet, um das Adsorptionsmedium durch den Gasfluss zu kühlen.