DE10035881C1 - Nachverdunster für Luftbefeuchtungsanlagen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Nachverdunster für Luftbefeuchtungsanlagen, der aus mindestens zwei Nachverdunsterplatten (1, 1') besteht, die durch Distanzstücke (2) voneinander beabstandet sind und die jeweils Öffnungen (3, 3') aufweisen. Außerdem sind die Öffnungen (3) einer Platte (1) gegenüber den Öffnungen (3') einer benachbarten Nachverdunsterplatte (1') in Strömungsrichtung versetzt angeordnet, so dass die Luft- und Aerosolströmung durch den Nachverdunster umgelenkt wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Nachverdunster für Luftbefeuch­ tungsanlagen mit einem Kanal, in dem Hochdruckdüsen zum Aus­ stoßen von Wasser in durch den Kanal geleitete Luft angeordnet sind, die das Wasser zu schwebefähigen Wassertropfen zerreißen und dadurch ein Aerosol bilden, das von der durch den Kanal strömenden Luft aufgenommen wird und deren Wassergehalt anstei­ gen läßt, und mit mindestens einem im Kanal angeordneten Nach­ verdunster in Form einer den Strömungsquerschnitt des Kanals absperrenden Platte aus hygroskopischem Material, das eine offenporige Schaumstruktur mit großer Oberfläche hat.

Raumlufttechnische Anlagen dienen der Konditionierung von durch diese hindurchströmender Luft. Dabei wird die Luft durch ver­ schiedene Anlagensegmente gereinigt, erwärmt, gekühlt oder be­ feuchtet. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Segment der Luftbefeuchtung.

Um die Luft zu befeuchten werden verschiedene Systeme einge­ setzt. Wenn Düsen zum Einsatz kommen, die das Wasser zu Aeroso­ len, also schwebefähigen Wassertropfen zerreißen, werden diese sowohl gegen die Richtung der Luftströmung, als auch in Richtung der Luftströmung gerichtet. Die Aerosole gehen dabei in den gasförmigen Zustand über, werden von der Luft aufgenommen und lassen den Wassergehalt der Luft ansteigen.

Bei sehr kurzen Einbaumaßen kann die Luft die Aerosole nicht immer schnell genug aufnehmen. Um nun Korrosionsschäden an nach­ folgenden Anlagenteilen wie beispielsweise dem Lüfter oder einem Nachheizregister zu verhindern, werden Tropfenabscheider oder Nachverdunster eingesetzt. Tropfenabscheider werden in sogenann­ ten Wäschern verwendet, Nachverdunster bei Luftbefeuchtern der eingangs erwähnten Art, die Wasser durch Hochdruckdüsen ver­ nebeln.

Hauptbestandteil solcher Nachverdunster ist ein hygroskopisches Material, das unterschiedlichste geometrische Formen haben kann. Zumeist liegt es in Plattenform vor. Die bekannten Nachver­ dunster haben eine kompakte, durchgehende Schaumstruktur mit großer Oberfläche, so dass Luft und Aerosol durch sie hindurch­ strömen kann. Dabei trifft das Aerosol oder treffen die Aerosole auf das hygroskopische Material und werden von diesem gespei­ chert. Die zwischengespeicherte Feuchtigkeit wird aber sofort wieder von der ebenfalls durchströmenden Luft aufgenommen, so dass am Ausgang des Nachverdunsters die befeuchtete Luft aero­ solfrei ist.

So offenbart DE 297 04 767 U1 mehrere hintereinander angeordnete Tropfenabscheider, die sich in dem Befeuchtungsraum eines Luft­ befeuchters zwischen Lufteintrittsöffnungen und Zerstäuberdüsen auf der einen Seite und Luftaustrittsöffnungen auf der anderen Seite befinden.

Aus CH 673 519 A5 ist ein den Kanalquerschnitt einer Luftbe­ feuchtungseinrichtung vollständig durchsetzendes Abscheideele­ ment aus einem Material mit schwammartiger Struktur, wie etwa Keramik, bekannt.

In US 3,855,371 wird ein Verdampfungsgitter in Form eines mehr­ lagigen Drahtgitters oder ein ähnliches, kleine Öffnungen auf­ weisendes Element beschrieben, das in Luftströmungsrichtung hinter einer Zerstäuberdüse in dem Strömungskanal einer Luftbe­ feuchtungsanlage zum Sammeln, Abblocken und Verdampfen von Was­ sertropfen in dem Luftstrom angeordnet ist.

US 4,354,985 offenbart eine Matte, die in Strömungsrichtung der Luft zumindest einen Großteil des Gehäusequerschnitts einer Luftbefeuchtungsanlage einnimmt und aus einem luftdurchlässigen Kunststoffmaterial, vorzugsweise aufgeschäumtem, offenporigem Polyurethan, besteht.

Ein großer Nachteil der bekannten Nachverdunster ist deren hoher Luftwiderstand und der damit verbundene Leistungsverlust. Um diesen Leistungsverlust auszugleichen, müssen größere Lüfter mit hohem Energiebedarf eingesetzt werden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die bekannten Luftbefeuch­ tungssysteme hinsichtlich ihrer Nachverdunster dahingehend zu verbessern, dass mit ihnen eine Reduzierung des Luftwiderstandes erreicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient ein Nachverdunster mit den Merk­ malen des Patentanspruchs 1.

Gemäß Erfindung ist also im Luftkanal einer Luftbefeuchtungs­ anlage mehr als eine Platte aus hygroskopischem Material ange­ ordnet, von denen jede Öffnungen aufweist, die in Strömungsrich­ tung der Luft oder der Aerosole durchgängig sind. Die einzelnen Nachverdunsterplatten liegen aber nicht unmittelbar Seite an Seite, sondern werden von Distanzstücken auf Abstand gehalten. Außerdem erfolgt ihr Einbau in den Luftkanal so, dass jeweils die Öffnungen einer Platte gegenüber den Öffnungen einer benach­ barten Platte versetzt sind, so dass sowohl die Luft, als auch die Aerosole bei der Strömung durch den Nachverdunster keinen geraden Strömungsweg nehmen können, sondern immer wieder um­ gelenkt werden. Dadurch wird erreicht, dass die Aerosole immer auf eine Platte des Nachverdunsters auftreffen, zurückgehalten und zwischengespeichert werden. Gleichzeitig wird der Luftwider­ stand erheblich reduziert, was sich äußerst positiv auf die Wirtschaftlichkeit derartiger Nachverdunster auswirkt.

Die Erfindung wird im nachfolgend anhand von Figuren näher er­ läutert; es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht durch eine bekannte Luftbefeuchtungsanlage mit einer Nachverdunsterplatte;

Fig. 2 zwei erfindungsgemäß hintereinander angeordnete Nach­ verdunsterplatten in perspektivischer Darstellung; und

Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf die Nachverdunster­ platten von Fig. 2.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Luftbefeuchtungsanlage wie sie beispielsweise aus der DE 38 40 922 A1 bekannt ist. Dabei erkennt man in schematischer Darstellung einen Kanal 40, durch den Luft in Richtung des Pfeils A in der Regel von einem nicht dargestellten Lüfter zu einem Ausgang 30 gedrückt wird und dabei an Hochdruckdüsen 50 vorbeiströmt, aus denen im allgemei­ nen Wasser unter hohem Druck von 50-100 bar ausgestoßen wird. Dabei wird das Wasser von den Hochdruckdüsen 50 zu schwebefähi­ gen Wassertropfen zerrissen und bildet ein Aerosol 20, das bei der bekannten Ausführung nach Fig. 1 in Richtung der Luftströ­ mung gerichtet ist. Zwischen den Hochdruckdüsen 50 und dem Aus­ gang 30 ist eine Nachverdunsterplatte 10 angeordnet, die aus hygroskopischem Material besteht und die eine offenporige Schaumstruktur mit großer Oberfläche hat. Man erkennt ohne wei­ teres, dass die Luftströmung in Richtung A die Aerosole 20 auf das hygroskopische Material der Nachverdunsterplatte 10 auftref­ fen lässt, was zu Feuchtigkeitsablagerungen in der Nachverduns­ terplatte 10 führt. Diese zwischengespeicherte Feuchtigkeit wird aber sofort von der ebenfalls durchströmenden Luft aufgenommen, so dass die befeuchtete Luft am Ausgang 30 des Nachverdunsters nahezu aerosolfrei ist.

Fig. 2 zeigt das Wesen der Erfindung, das darin besteht, zwei oder mehrere Nachverdunsterplatten 1, 1' hintereinander anzuord­ nen und durch Distanzstücke 2 voneinander zu trennen. Dabei erkennt man in der vorderen Platte 1 Öffnungen 3 für das Durch­ strömen von Aerosolen und Luft. Vergleichbare Öffnungen 3' sind auch in der hinteren Platte 1' angeordnet, aus Gründen der Dar­ stellung in Fig. 2 jedoch nicht erkennbar.

Fig. 3 zeigt die Anordnung der Öffnungen 3 und 3' in der vor­ deren Platte 1 sowie in der hinteren Platte 1' deutlicher, wobei insbesondere der Versatz der vorderen Öffnungen 3 gegenüber den hinteren Öffnungen 3' deutlich wird. Man erkennt ferner, dass die beiden Nachverdunsterplatten 1 und 1' durch Distanzstücke 2 voneinander im Abstand gehalten werden, so dass die durch die Öffnungen 3 der vorderen oder ersten Nachverdunsterplatte 1 einströmenden Aerosole und die Luft auf ihrem Weg durch den Luftkanal abgelenkt und durch die versetzten hinteren Öffnungen 3' der hinteren Nachverdunsterplatte 1' strömen können. In der Zeichnung sind der Strömungsweg der Aerosole punktiert, der Strömungsweg für die Luft gestrichelt eingezeichnet. Man erkennt also, dass die Aerosole und die Luft außerhalb der Öffnungen 3, 3' durch das offenporige hygroskopische Material der Nachver­ dunsterplatten 1 und 1' strömt, und zwar im wesentlichen gerad­ linig, während im Bereich der Öffnungen 3 und 3' eine Strömungs­ umlenkung erfolgt, da der Widerstand der Öffnungen 3, 3' deut­ lich geringer als der der offenen Poren der Schaumstruktur ist. Auf diese Weise wird der Luftwiderstand des Nachverdunsters wesentlich reduziert und es ist ein deutlich geringerer Energie­ aufwand für die Erzeugung und Aufrechterhaltung der Luftströmung erforderlich.

Claims (2)

1. Nachverdunster für Luftbefeuchtungsanlagen mit einem Kanal (40), in dem Hochdruckdüsen (50) zum Ausstoßen von Wasser in durch den Kanal (40) geleitete Luft angeordnet sind, die das Wasser zu schwebefähigen Wassertropfen zerreißen und dadurch ein Aerosol (20) bilden, das von der durch den Kanal (40) strömenden Luft aufgenommen wird und deren Wassergehalt ansteigen läßt, und mit mindestens einem im Kanal (40) angeordneten Nachverdunster (10) in Form einer den Strömungsquerschnitt des Kanals (40) absperrenden Platte (1) aus hygroskopischem Material, das eine offenporige Schaum­ struktur mit großer Oberfläche hat, dadurch gekennzeichnet, daß jede Platte (1, 1') eine Anzahl von in Strömungsrichtung der Luft und des Aerosols durchgehende Öffnungen (3, 3') aufweist, daß die Platten (1, 1') durch Distanzstücke (2) zueinander im Abstand gehalten sind, und daß die Öffnungen (3) einer Platte (1) gegenüber den Öffnungen (3') einer benachbarten Platte (1') versetzt sind.

2. Nachverdunster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als zwei Platten (1, 1') in Strömungsrichtung der Luft und des Aerosols (20) hintereinander angeordnet und durch Distanzstücke (2) voneinander beabstandet sind.