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Wärmeschrank mit im Kreislauf geführter, mittels Dampf befeuchteter
Heißluft Die Erfindung betrifft einen Wärmeschrank mit gegen Wärmeverlust isolierten
Wänden und innerhalb derselben im Kreislauf geführter, mittels Dampf befeuchteter
Heißluft.
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Bei bekannten Geräten dieser Art wird eine geringe Wassermenge erhitzt,
und der aufsteigende Dampf vermischt sich mit der Luft im darüberliegenden Behandlungsraum,
wobei durch die entstehende Schwerkraftzirkulation die Wärme an das Behandlungsgut
herangebracht wird. Der Nachteil, der sich bei größeren Geräten sehr stark bemerkbar
macht, liegt darin, daß die leichte, aufsteigende warme Feuchtluft und die absteigende
schwere Kaltluft sich gegenseitig am Aufkommen einer erwünschten größeren Luftgeschwindigkeit
behindern, was zur Folge hat, daß der abwärts gerichtete Kaltluftstrom am Behandlungsgut
zum Stillstand kommt und auf Grund seiner geringen Wärmeleitfähigkeit den Wärmeaustausch
wesentlich behindert.
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Für größere Geräte sind mehrere Ausführungen bekannt, welche auf dem
gleichen Prinzip beruhen., jedoch zur Überwindung der Behinderung der Schwerkraftzirkulation
einen Ventilator aufweisen, welcher die durch den Behandlungsraum aufwärts geführte
Warmluft nach oben durch eine Zwischendecke absaugt, um sie dann in einem abwärts
gerichteten Kanal über einen Heizkörper unten in den Behandlungsraum wieder eintreten
zu lassen. Durch die Verwendung eines Ventilators wird die Betriebssicherheit bei
eintretendem Stromausfall, Installations- oder Motorschaden sehr beeinträchtigt.
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Es ist auch bereits ein Gerät bekannt, bei dem zur Befeuchtung und
Förderung der Heißluft in und durch den Behandlungsraum ein Dampfstrahlgebläse dient.
Bei diesem Gerät ist jedoch das Dampfstrahlgebläse außerhalb des von den wärmeisolierten
Wänden umgebenen Behandlungsraumes angeordnet, und das Dampfluftgemisch kehrt nach
Erwärmung des Behandlungsgutes nicht im Kreislauf zu seinem Ausgangspunkt zurück,
so daß dieses Gerät mit erheblichem Wärmeverlust arbeitet.
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Die Mängel der bekannten Geräte werden gemäß der Erfindung dadurch
behoben, daß in einem zwischen dem Behandlungsraum und einer Wand des Schrankes
angeordneten senkrechten Luftkanal ein Heizkörper und unter diesem ein an eine Naßdampfquelle
angeschlossenes waagerechtes Rohr mit aufwärts gerichteten Treibdüsen angeordnet
sind, so daß die von den Dampfstrahlen geförderte, befeuchtete und vom Heizkörper
erhitzte Luft den überschüssigen Naßdampf bis zur Sättigung aufnimmt und nach Verlassen
des Kanals von oben nach unten über das Behandlungsgut strömt, während die abgekühlte
Luft durch den mit Durchbrechungen versehenen Boden des Behandlungsraumes im Kreislauf
zu dem Dampfstrahlluftumwälzer zurückkehrt.
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Mit besonderem Vorteil ist im Kreislauf vor dem Dampfstrahlluftumwälzer
ein durch eine Klappe mehr oder weniger absperrbarer Frischluftanschluß vorgesehen.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind im folgenden beschrieben und in
der Zeichnung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine Ausführungsform des Wärmeschrankes
in der Seitenansicht im Schnitt und Fig. 2 dieselbe Ausführungsform des Wärmeschrankes
in der Draufsicht im Schnitt.
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Der Wärmeschrank besteht in seinen Hauptteilen aus dem gegen Wärmeverlust
isolierten Schrank 1, welcher durch eine wärmedämmende Tür 2 schließbar ist. Ein
senkrechter Luftkanal 3 ist so im Schrank untergebracht, daß oben und unten die
Ein- bzw. Austrittsöffnung zum Schrankinnern frei bleiben. Im unteren Teil des Luftkanals
3 ist ein waagerechtes Rohr 4 vorgesehen, welches über ein Ventil mit einer Dampfleitung
in Verbindung steht. Auf dem waagerechten Rohr 4 sind in gleichen Abständen Laval-bzw.
Zerstäuberdüsen als Treibdüsen 5 so angeordnet, daß sie mit ihrer Strahlrichtung
nach oben auf einen vorgelagerten Heizkörper 6 gerichtet sind. Der Heizkörper 6
wird mittels Dampf, Heißwasser, heißer Verbrennungsgase einer ö1-, Gas- oder Feststoffheizung
oder mit elektrischer Energie geheizt. Ein Wrasenableitrohr mit Drosselklappe 7
an der Decke des Schrankes verbindet das Innere mit der Außenluft. Ein Gitterrost
9 bildet einen begehbaren, luftdurchlässigen Einlegeboden und dient gleichzeitig
als Träger für Behandlungsgut in Transportkästen.
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Die Wirkungsweise des Wärmeschrankes mit Dampfstrahlluftumwälzer ist
folgende: Ist der Wärmeschrank mit dem Behandlungsgut beschickt, das je nach seiner
Eigenart auf Rosten, in
Schalen, in luftdurchlässigen Transportkästen
oder hängend an Spießen untergebracht ist, wird nach Einschalten des Heizkörpers
6 durch Öffnen des Ventils an der Dampfleitung das waagerechte Rohr 4 mit Dampf
unter Druck gesetzt. Während der Heizkörper 6 sich stark erwärmt, tritt aus den
Treibdüsen 5 ein Naßdampfstrahl mit hoher Geschwindigkeit aus, der die ihn umgebende
Luft mitreißt und diese über den Heizkörper 6 führt. Beim V orbeistreichen der überfeuchten
nehligen Luft am Heizkörper 6 wird diese durch Wärmeaufnahme zur unsichtbaren, feuchtigkeitsgesättigten
Warmluft. Diese Warmluft breitet sich infolge ihres geringen spezifischen Gewichtes
im oberen Teil des Schrankes gleichmäßig aus und wird von der nachdrängenden Warmluft
an das Behandlungsgut gebracht, wo durch Konvektion ein Wärmeaustausch zwischen
Luft und Behandlungsgut eintritt und der Wärmeverlust der Luft wegen der eintretenden
Aggregatszustandsänderung -der Luftfeuchtigkeit zunächst keine Temperatursenkung
zur Folge hat. Die Aggregatszustandsänderung der Luftfeuchtigkeit bewirkt gleichzeitig
bei Verringerung ihres Volumens eine Erhöhung ihres spezifischen. Gewichtes, welche
die Schwerkraftzirkulation hervorruft. Naturgemäß ist in den kältesten Zonen des
Schrankes die Schwerkraftzirkulation am .stärksten, so daß in diesen Zonen der Wärmeaustausch
bevorzugt gefördert wird, bis die Temperaturen im Schrank ausgeglichen sind. Durch
Wärmeabgabe hat sich bei Erreichen des Taupunktes Nebel gebildet, welcher einen
Wasserüberschuß innerhalb der feuchtigkeitsgesättigten Luft darstellt, dem auf seinem
weiteren Weg vor dem Passieren des Heizkörpers 6 aus den Treibdüsen 5 weitere Feuchtigkeit
zugesetzt wird, um den Feuchtigkeitsbedarf zur Sättigung der Luft bei der eintretenden
Wärmeaufnahme am Heizkörper zu sichern. Regelgeräte erübrigen sich durch genaue
Dimensionierung der Treibdüsen. So stehen Feuchtigkeitszusatz, Heizfläche des Heizkörpers
und Luftgeschwindigkeit in einem festen Verhältnis, wobei die Luftgeschwindigkeit
bestimmte Werte nicht überschreiten darf, um die wärmeausgleichende Wirkung der
Schwerkraftzirkulation nicht zu stören.