DE1849835U

DE1849835U - Einrichtung zum befeuchten von luft.

Info

Publication number: DE1849835U
Application number: DEB48106U
Authority: DE
Inventors: Hans Badertscher
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-01-04
Filing date: 1962-02-12
Publication date: 1962-04-12
Also published as: GB1002201A; US3219796A; ES284060A1; CH389208A

Description

Einrichtung zum Befeuchten von Luft

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In beheizten Räumen und in Klimaanlagen ist es besonders

im Winter, wenn die verhältnismässig trockene Anssenluft in

die Wohnräume zu Lüftungs-oder Heizungsswecke eingelassen

odereingeführt wirdy notig, den eintretenden L'u. ftstrosB oder

die eingetretene Luft zu befeuchten. Zu Befeuchten vos. Luft

werden derzeit die verschiedensten Einrichtungen und Verfah-

renverwendet. So ist es bekannt, kaltes Wasser aua einer Da-

se zu verstäuben, Wenn die Luft hinreichend a. rm is'& ann

daseine mehr oder weniger brauchbare Methode sein, die bei

Verwendung von kalkhaltigem Wasser allerdings den Nachteil hat, dass die Zerstäuberdüse sehr oft gereinigt werden muss und dass sich der Kalk aus dem zerstäubten Wasser als dünne Schicht überall im belüfteten Raum ablagert. Es ist des weitern bekannt, in einem Raum mit zu trockener Luft oder in einem Kanal, der der Zuleitung von erwärmter Luft zu einem zu belüftenden Raum diente in einem offenen Verdampfungsgefäss mittels eines Heizstabes Wasser zu erhitzen, so dass es verdunsten und die Luft befeuchten kann. Die Nachteile dieser Einrichtung bestehen um a darin, dass ein offenes Wassergefäss verwendet werden muss, welches sehr rasch verschmutzt, und in welchem sich bei Nichtgebrauch rasch Algen oder andere Verunreinigungen vermehren, dass sich des weitern verhältnismässig rasch starke Kalkablagerungen um das Heizelement bilden und dass spezielle Vorkehrungen getroffen werden müssen, um ein Durchbrennen des Heizelementes bei Störungen der Wasserzufuhr zu verhindern.

Bei andern elektrisch heizbaren Wasserverdunstern wird das heisse Wasser in einem Boiler hergestellt, aus welchem der Dampf durch ein Dampfrohr in die ruhende oder strömende Luft geleitet wird. Hier ist eine genaue Einstellung der erzeugten Dampfmenge nur über eine Steuerung der Zuflussmengemöglich, die sich bekanntlich sehr schlecht genau dosieren lässt und zudem Verschmutzungseinflüssen unterworfen ist. Wenn der Luftstrom feucht genug ist, muß die Boilerheizung ausgeschaltet werden, und es dauert dann eine längere Zeit, bis die Dampferzeugung aufhörte Auch hier sind spezielle Vorsichtsmassnahmen zu treffen, damit beim Ausbleiben der Wasserzufuhr kein Schaden entsteht. All diese Nachteile weist nun die Einrichtung zum Befeuchten von Luft nach der vorliegenden Erfindung nicht auf. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass sie ein verschlossenes, mit zwei vertikal angeordneten Elektroden versehenes Verdamprungsgefãss enthält, dessen Dampfraum durch eine Dampfleitung mit dem zu befeuchtenden Luftstrom und dessen Wasserraum durch eine Wasserleitung mit einer Speiseleitung verbunden ist, wobei die Dampfleitung am Ende mit einer Düse versehen ist, die im Dampfraum einen angenähert konstan ten Druck erzeugt, während die Wasserleitung, deren Einmündung sich knapp unterhalb dem untern Elektrodenrand befindet, ausserhalb des Gefässes nach oben geführt, oben geöffnet und auf der Höhe des obern Elektrodenrandes sowohl an die Speiseleitung wie auch an eine Uberlaufleitung angeschlossen und an ihrer tiefsten Stelle mit einem Auslaasventil zum Entleeren versehen ist.
Nachfolgend wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, welches dazu dient, einen durch einen Ventilator erzeugten Luftstrom zu befeuchten. In der Zeichnung zeigt die Fig. 1 eine schematische Darstellung dieses Ausführungsbeispiels, während die Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 11-11 durch das Verdampfungsgefäss darstellte Der wichtigste Bestandteil der ganzen Einrichtung ist das als Ganzes mit 10 bezeichnete Verdampfungsgefäss, das aus irgendeinem nichtleitenden, hitzebeständigen Material wie z. B. einem Hartglas bestehen kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Gefäße einen Boden 1 und einen Deckel 2 auf die durch eine mit zwei Muttern 3 versehene Gewindestange 4 gegen das Mantelrohr 5 gepresst werden, wobei hitzebeständige Dichtungsringe 6 einen guten Abschluss auch dann gewährleisten, wenn durch Temperaturänderungen Längenänderungen der vorgenannten Teile entstehen. Im Boden 1 ist eine Wasserleitung 7 flüssigkeitsdicht eingesetzt, während im Deckel 2 eine Dampfleitung 8 und eine wasserdampfdichte und hitzebeständige Durchführung 9 für die elektrischen Leitungen 11 und 12 angeordnet sind. Selbstverständlich kann sich diese Zuleitung auch im Boden 6 befinden, so dass die zu den beiden Elektroden 13 und 14 führenden Leitungen 11 und 12 sowie speziell die Anschlussstellen keinen hohen Temperaturen ausgesetzt sind. Jede der beiden Elektroden 13 und 14, wird durch einen vertikal gestellten Zylindermantel gebildete der aus einem Drahtgeflecht besteht. Die äussere Elektrode 13 ist etwas an das Mantelrohr 5 gespannt, während die innere Elektrode 14 ihren Halt mit einzelnen Drähtchen an dem die Gewindestange 4 umgebenden Isolierrohr 15 findet, welches aus Glas oder einem hitzebeständigen Kunststoff bestehen kann, Wie man sieht, nehmen die beiden Elektroden nicht die ganze Höhe des Verdampfungsgefässes 10 ein, es bleibt sowohl oben wie unten ein elektrodenfreier Raum, wobei sich die Mündung 7a der Wasserleitung 7 knapp unterhalb dem untern Elektrodenrand befindet, also so, dass sich das Gefäss gerade soweit entleeren kann, dass die Elektroden nicht mehr vom Wasser benetzt werden.
Diese Wasserleitung 7 ist ausserhalb des Gefässes 10 nach oben geführt und besitzt an ihrem obern Ende einen Trichter 7d, in welchen eine Kondenswasserleitung 16 mündet. An die Wasserleitung 7 ist auf der Höhe des obern Elektrodenrandes. also an der Stelle 7b sowohl eine Speiseleitung 17 wie auch eine Überlaufleitung 18 angeschlossen. Die Speiseleitung 17 ist an das Wasserleitungsnetz angeschlossen und enthält einen Filter 20, ein im stromlosen Zustand geschlossenes Elektroventil 21 und eine Düse 19. An der tiefsten Stelle der Wasserleitung 7, also an der Stelle 7c ist eine zur Überlaufleitung 18 führende Entleerungsleitung 22 angeschlossen, die ein Auslassventil 23 enthält, bei welchem es sich um ein im stromlosen Zustand geöffnetes Elektroventil handelt.
Die Dampfleitung 8 besitzt an ihrem Ende eine Düse 8a, aus welcher der Wasserdampf in das weite Verteilungsrohr 24 strömt, welches sich im Luftkanal 25 befindet und das mit Löchern 24a versehen und gegen das von der Düse entfernte Ende leicht geneigt ist, damit allfällig sich bildendes Kondenswasser dorthin gelangen kann, von wo es dann durch die Kondenswasserleitung 16 in den Trichter 7d fliesst.
Ebenso einfach w :. e der mechanische Aufbau ist auch das elektrische Schaltschema. Vom Stromnetz V führen die beiden Leitungen 11 und 12 zu den beiden Elektroden 13 resp. 14. Die beiden Leitungen 11 und 12 lassen sich durch einen Ausschalter 26 unterbrechen, sie sind nach dem Ausschalter durch eine Signallampe 27 überbrückt, damit man jederzeit ersehen kann, ob der Schalter geöffnet oder geschlossen ist. Die Leitung 11 enthält ein Amperemeter 28, welches zur Kontrolle des Stromverbrauches dient. An das Stromnetz V ist des weitern ein Ventilator 29 zur Erzeugung des durch die erfindungsgemässe Ein « richtung zu befeuchtenden Luftstromes angeschlossen. Dieser Ventilator 29 läßt sich durch einen Ausschalter 30 ein-und ausschalten, Irgendwo im befeuchteten Luftstrom, also entweder im Kanal 25 oder in einem Raum, der durch den befeuchteten Luftstrom klimatisiert wird, befindet sich ein feuchtig keitsabhängiger Ausschalter 31, der einen Stromkreis dann unterbricht, wenn die Feuchtigkeit einen einstellbaren Wert erreicht oder übersteigtpund den Stromkreis dann wieder schliesst : wenn die Feuchtigkeit wieder unter den eingestellten Wert absinkt. Die beiden Elektroventile 21 und 23 sind zu einander parallel geschaltet und derart an das Stromnetz V angeschlos-

sen, dass sie beim Öffnen des Ausschaltens 26 sowie beim Aus-

schalten des Ventilators 29, also beim Öffnen des Ausschalters 30 sowie dann stromlos werden, wenn die Feuchtigkeit beim feuchtigkeitsabhängigen Ausschalter 31 den eingestellten Wert erreicht hat.
Wenn man die vorstehend beschriebene Einrichtung in Betrieb setzen will, so muss man nur die beiden Ausschalter 26 und 30 schliessen : Dadurch wird elektrische Spannung an die beiden Elektroden 13 und 14 gelegt, der Ventilator 29 fördert Luft, das Elektroventil 21 wird geöffnet und das Elektroventil 23 wird geschlossen. Das Wasser strömt durch den in der Speiseleitung 17 angeordneten Filter mit der durch die Düse 19 bedingten Zuströmegeschwindigkeit in die Wasserleitung 7. die Bohrung der Düse 19 ist dem vorhandenen Wasserdruck derart anzupassen, dass ca. 20 % mehr Wasser durch die Leitung hindurch strömt als zur Verdampfung benötigt wird. Das Wasser gelangt dann durch die Wasserleitung 7 in das Verdampfungsgefäss 10.

Sobald die Elektroden benetzt werden, beginnt der Strom zwisehen ihnen zu fliessen, das Wasser wird heiss und es bildet sich Dampf, der sich im obern Teil des Verdampfungsgefässes. also im Dampfraum ansammelt. Von dort entweicht der Dampf durch die Dampfleitung 8. Die Dampfemenge, die in den Luftstrom abgogeben werden kann, hängt vom Querschnitt der Düse 8a a. b Da

wegen dieser Düse nicht aller Dampf, der sich im Verdampfung-

gefäss bildet, sofort wegströman kann, entsteht im Dampfrus

ein Dampfdruck, der das Wasser nach unten und infolgedessen

über die Wasserleitung 7 in die Überlaufleitung 18 drückt. Da-

durch wird der vom Wasser benetzte Teil der Elektroden kleiner und infolgedessen geht die Heizleistung und damit die Dampferzeugung zurück, bis der Dampfdruck gleich dem Druck der Wassersäule in der Wasserleitung 7 plus dem Atmosphärendruck ist Wenn dann die Heizleistung zu gering zur Aufrochterhaltung des Dampfdruckes ist, steigt der Wasserspiegel im Gefüss 10 wieder und es stellt sich ein Gleichgewicht ein, so dass stets ein konstanter Dampfstrom durch die Düse 8a austritt, und zwar unabhängig davon, ob die Leitfähigkeit des Wassers etwas grösser oder kleiner ist und auch unabhängig davon, ob die Elektroden neu oder teilweise mit Kalk überzogen sind.

Bei neuen Elektroden wird der Wasserspiegel sehr tief stehen ; sobald die untern Teil der Elektroden verkalkt sind, wird der Wasserspiegel automatisch ansteigen, bis die sich an den Elektroden bildende Kalkschicht diese vollständig isoliert. Es ist nun hier zu bemerken, dass die Elektroden aus einem vorzugsweise korrosionsbeständigen Motallgewebe bestehen, dessen Maschenweite so bemessen ist, dass beim Erhitzen und Abkühlen der grössere Teil des an ihm abgeschiedenen Kalkes in Form von Kalkteilchen, d.h. Würfelchen, Körnchen oder Schuppen vom Gewebe abgesprengt wird.
Sobald die Feuchtigkeit in dem Raum, wo sich der feuchtigkeitsabhängige Ausschalter 31 befindet, den an ihm einige-

stellten Wert erreicht hat, öffnet er don die

erregenden Stromkreis, so dass die Wasserzufuhr abgestellt und das Auslassventil 23 geöffnet wird, so dass sich das Vordampfergefäss 10 sofort bis zur Höhe der Mündung 7a der Wasserleitung 7 entleerte Schmutz und Kalkteilchen werden also auf dem Gefässboden zurückgehalten. Da sur Erregung der Bleitroventile geringe Stromstürken genügen, müssen an den feuchtigkeitsabhängigen Aussehalter 31 keine grossen Ansprüche gestellt werden. Sobald die Elektroden 13 und 14 nicht mehr elektrolytisch miteinander in Verbindung stehen, fliesst durch sie kein Strom mehr, so dass die Heizung ausgeschaltet ist.
Durch die Verwendung der elektrolytischen Aufheizung ist auch die nötige Sicherheit vorhanden, dass bei einem allfälligen Unterbruch der Wasserzufuhr keinerlei Schaden entstehen kann.
Sobald die durch den Ausschalter 31 überwachte Luft wieder zu trocken ist werden die Elektroventil 21 und 23 wieder erregt und die Anlage wird die von der Öffnung der Düse 8a abhängige Wasserdampfmenge dem Luftstrom beimischen.
Zur Wartung der Anlage braucht das Gefäss 10 mit den beiden Elektroden 13 und 14 von Zeit zu Zeit gereinigt zu werden. Zweckmässigerweise werden das Gefäss und die Elektroden so dimensioniert, dass eine Reinigung nur alle Jahre einmal nötig ist, wodurch die Wartungskosten auf ein Ninimum gessenkt werden können.

Claims

SCHUTZANSPRUCHE

'1. Einrichtung zum Befeuchten von Luft, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein verschlossenes, mit zwei vertikal auge. ordneten Elektroden versehenes Verdampfungsgefäss enthält, dessen Dampfraum durch eine Dampfleitung mit der zu befeuchtenden Luft und dessen Wasserraum durch eine Wasserleitung mit einer Speiseleitung verbunden ist, wobei die Dampfleitung am Ende mit einer Düse versehen ist, die im Dampfraum einen angenähert konstanten Druck er- zeugt, während die Wasserleitung, deren Einmündung sich ."deren Einmündung sich

knapp unterhalb dem unteren Elektrodenrand befindet, ausserhalb des Gefässes nach oben geführt, oben geöffnet und auf der Höhe des oberen Elektrodenrandes sowohl an die Speiseleitung wie auch an eine Überlaufleitung angeschlossen und an ihrer tiefsten Stelle mit einem Auslässe ventil zum Entleeren versehen ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Speiseleitung einen Filter, ein im stromlosen Zustand geschlossenes Elektroventil und eine Düse enthält, und dass das Auslassventil zum Entleeren des Verdampfungsgefässes ein im stromlosen Zustand geöffnetes Elektroventil ist, wobei die beiden Erregerleitungen miteinander verbunden und derart an eine Spannungsquelle angeschlossen sind, dass sie beim Ausschalten der Stromleitung zu den Elektroden stromlos werden* und weiters gekennzeichnet durch einen feuchtigkeitsabhängigen Ausschalter, der die beiden Eleketroventile beim Erreichen eines einstellbaren feuchtigkeits-Maximalwertes stromlos macht.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, die einen an der Spannung. quelle angeschlossenen, ausschaltbaren Ventilator zur Erzeugung eines Luftstromes aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Erregerleitungen an der Spannungsquelle der art angeschlossen sind, dass sie auch beim Ausschalten des Ventilators stromlos werden.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Elektroden aus einem Metallgewebe bestehen, dessen Maschenweite so bemessen ist dass beim Erhitzen und Abkühlen der grössere Teil des an ihm abgeschiedenen Kalkes in Form von Kalkteilchen vom Gewebe abgesprengt wird.