DE19750477A1

DE19750477A1 - Air humidity regulating process

Info

Publication number: DE19750477A1
Application number: DE1997150477
Authority: DE
Inventors: Kai Dipl Ing Parthy
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-11-14
Filing date: 1997-11-14
Publication date: 1999-05-20

Abstract

A process for regulating the air humidity in a room or chamber comprises using the change in length of a substance (1), which swells when moist, to open and close the room or chamber.

Description

Verfahren zur Verringerung der Luftfeuchtigkeit (LF) in beladenen Räumen unter Verwendung von wasserdampfbindenden Trockenmitteln sind vielfältig bekannt.Method of reducing humidity (LF) in loaded rooms using Water-absorbent desiccants are widely known.

Hier soll ein Verfahren beschrieben werden, mit dem stromlos und preiswert die Regelung der Luftfeuchtigkeit in einem Raum durchgeführt werden kann. Insbesondere soll das Verfahren in solchen Fällen Anwendung finden, in denen es wichtig ist, daß die LF nicht einen minimalen Wert unterschreitet. Dies wird insbesondere bei der Lagerung musealer Gegenstände gefordert, welche wegen der Gefahr der Rißbildung nicht austrocknen dürfen.A method is to be described here with which the control of the currentless and inexpensive Humidity can be carried out in a room. In particular, the method in those cases where it is important that the LF does not have a minimum value falls below. This is particularly required when storing museum objects, which not allowed to dry out due to the risk of cracking.

Wurden bisher in Räumen mit erhöhter LF Behälter mit Trockenmitteln aufgestellt, so bestand die Gefahr ungeregelter Austrocknung (wegen permanenter Absenkung der LF) und somit der Bildung von Rissen.So far, there have been containers with desiccants in rooms with elevated LF Danger of uncontrolled dehydration (due to permanent lowering of the LF) and thus education of cracks.

Großer Bedarf an einer preiswerten Regulierung der Luftfeuchtigkeit besteht insofern bei Museen, in deren Depots Kunstgegenstände häufig unter nicht fachgerechten Bedingungen lagern, da für Sanierungsmaßnahmen die Gelder fehlen. Solche Depots sind oftmals feuchte Lagerräume, die eine würdige Lagerung unmöglich machen.There is therefore a great need for an inexpensive regulation of air humidity in museums in whose depots often store art objects under improper conditions, as for Remediation measures the funds are missing. Such depots are often damp storage rooms, one make dignified storage impossible.

Unter Anwendung des beschriebenen Verfahrens ist es auch möglich, einzelne, besonders schützenswerte Gegenstände innerhalb eines großen feuchten Raumes luftdicht in Kunststoff-Folien einzupacken und den darin befindlichen Feuchtigkeitsgehalt auf den gewünschten Wert herunter zu regulieren und konstant zu halten. Würde man den Gegenstand ohne Regulierungsmaßnahmen luftdicht einpacken und Trockenmittel hinzugeben, so würde es zur völligen Austrocknung kommen. Diese Methode kann natürlich ebenso bei der Lagerung von Hölzern, Lederwaren oder Lebensmitteln o. ä. Anwendung finden.Using the method described, it is also possible to use individual, particular Objects worth protecting within a large, damp room are airtight in plastic films and pack the moisture content in it down to the desired value regulate and keep constant. Would the item be without regulatory measures Pack airtight and add desiccant, it would dry out completely. This method can of course also be used when storing wood, leather goods or food or similar application.

Gelöst wird die Aufgabe der Regulierung mit Hilfe eines Trockenmittelvorrates, der sich in dem zu entfeuchtenden Raum befindet (oder innerhalb der luftdichten Folie). Der Trockenmittelvorrat wiederum ist in einem Gefäß mit einem besonderen Öffnungs- und Schließmechanismus untergebracht. Dieser Mechanismus hat die Aufgabe, bei sinkender LF des Raumes, das Gefäß mit dem Trockenmittel-Vorrat zu verschließen und bei steigender LF das Gefäß wieder zu öffnen. Für museale Gegenstände wird z. B. ein konstanter Wert von etwa 35% LF angestrebt.The task of regulation is solved with the help of a desiccant supply, which can be found in the dehumidifying room (or inside the airtight film). The desiccant supply in turn is in a vessel with a special opening and closing mechanism housed. This mechanism has the task, with falling LF of the room, with the vessel close the desiccant supply and open the vessel again when the LF rises. For museum objects z. B. A constant value of about 35% LF is aimed for.

Für diese Regulierung wird der Effekt der starken Quellung und folgenden Längenänderung einiger Stoffe bei Vorhandensein von Wasser genutzt. Ähnlich wie bei einem Hygrometer, wo sich ein Haar oder eine Kunststoff-Folie bei verschiedenen LF längt oder schrumpft, wird hier die Quellung eines stark wasserdampfaufnehmenden Stellkörpers zur Steuerung des Schließmechanismus verwendet. Prinzipiell wirkt die Längenänderung auf einen Hebelmechanismus und wird an ein Fenster oder einen Deckel des Trockenmittelvorratsgefäßes zur Öffnung oder zum Schließen weitergeleitet. Da die Längenänderung nur geringe Werte erreicht, ist eine Verstärkung z. B. durch unterschiedlich lange Hebelarme oder durch Weitergabe an ein Getriebe nötig.For this regulation, the effect of strong swelling and subsequent change in length is some Substances used in the presence of water. Similar to a hygrometer where there is a hair or a plastic film at different LF lengthens or shrinks, the swelling becomes one strong steam absorbing actuator used to control the locking mechanism. In principle, the change in length affects a lever mechanism and is applied to a window or forwarded a lid of the desiccant storage vessel for opening or closing. Since the Change in length achieved only small values, a gain is z. B. by different lengths Lever arms or by passing on to a gearbox necessary.

Um den Mechanismus für den Bereich konstant zu haltender LF regelbar zu machen, wird an einer Stelle zwischen der quellbaren Substanz (Stellkörpers) und dem Deckel oder den Lüftungsklappen des Schließmechanismus eine Regulierungsschraube mit verschiedenen Materialstärken angeordnet. Wird diese gedreht, so öffnet sich der Schließmechanismus zeitiger oder verzögert.In order to make the mechanism for the LF to be kept constant controllable on one Place between the swellable substance (actuator body) and the lid or the ventilation flaps the locking mechanism a regulating screw with different material thicknesses. If this is turned, the locking mechanism opens earlier or with a delay.

Andererseits kann der Gegenstand der Erfindung auch zur Befeuchtung von feuchtebedürftigen Gegenständen benutzt werden. Hier wird anstelle des Trockenmittels ein feuchtigkeitsspendendes Substrat im Vorratsgefäß untergebracht, welches nur dann seine Feuchtigkeit abgeben kann, wenn die Umgebung des feuchtebedürftigen Gegenstandes einen zu geringen LF-Wert erreicht hat und die Regelungsmechanik infolge Schrumpfung des Stellkörpers den Deckel des Gefäßes öffnet. Zur Befeuchtung ist in diesem Anwendungsfall der Hebelmechanismus auf das Prinzip:
Quellung = Schließen des Deckels/Fensters; und
Schrumpfung = Öffnen des Deckels/Fensters
einzustellen.On the other hand, the object of the invention can also be used for moistening objects in need of moisture. Here, instead of the desiccant, a moisturizing substrate is placed in the storage container, which can only release its moisture if the environment of the object in need of moisture has reached an insufficient LF value and the control mechanism opens the cover of the container due to the shrinkage of the actuator. In this application, the lever mechanism for moistening is based on the principle:
Swelling = closing the lid / window; and
Shrinkage = opening the lid / window
adjust.

Im folgenden werden Anordnungen des quellbaren Stellkörpers beschrieben, welche die Längenänderung besonders effektiv nutzbar machen.In the following, arrangements of the swellable control body are described, which the Make length changes particularly effective.

In Fig. 1 ist ein Folienverbund (FV) dargestellt, der aus einer nichtquellbaren Folie, sowie aus einer stark quellenden Folie besteht. Beide sind, etwa wie bei einem Bimetallstreifen, innig mit einander verbunden. In Fig. 1, a film composite (FV) is shown, which consists of a non-swellable film, as well as a strongly swelling film. Both are intimately connected, like a bimetallic strip.

Dehnt sich nun die quellbare Folie infolge steigender LF, so wird sich der Folienverbund wölben (Fig. 2). Die erreichte Änderung der Wölbungshöhe des Folienverbundes ist dann etwa 10mal größer als die Längenänderung der Folie.If the swellable film expands due to increasing LF, the film composite will bulge ( Fig. 2). The change in the curvature height of the film composite is then about 10 times greater than the change in length of the film.

Ordnet man wie in Fig. 3 mehrere Schichten des FV übereinander an, so addieren sich die Maße der Auswölbung. Dadurch wird die Längenänderung eines quellenden Stoffes, die nur 1-2% seiner Ausgangslänge ausmachen kann, sinnvoll verstärkt.If several layers of the FV are arranged one above the other as in FIG. 3, the dimensions of the bulge add up. This sensibly amplifies the change in length of a swelling substance, which can only make up 1-2% of its initial length.

Andere Varianten sind stabförmige Quellkörper, bei denen jedoch mit zunehmender Materialstärke mit einer sehr verzögerten Wasseraufnahme zu rechnen ist.Other variants are rod-shaped swelling bodies, but with increasing material thickness a very delayed water absorption can be expected.

Günstig ist auch das schichtweise Anordnen von mehreren quellbaren Folien, so daß sich deren sonst minimale Stellkraft erhöht. Vorgeschlagen wird hier das Aufrollen einer Folie zu einem Stab, wie in Fig. 8. Damit sich die feuchtigkeitsbeladene Luft entlang der Folienwandung gleichmäßig verteilen kann, ist eine Perforierung vorgesehen (Fig. 8).It is also favorable to arrange several swellable foils in layers, so that their otherwise minimal actuating force increases. It is proposed here to roll up a film to form a rod, as in FIG. 8. A perforation is provided so that the moisture-laden air can be distributed uniformly along the film wall ( FIG. 8).

Zur Erhöhung der Steifigkeit der aufgerollten Folie empfiehlt sich das Prägen/Tiefziehen eines aussteifenden Musters in die Oberfläche der Folie. Dieses dient sogleich als Abstandhalter zwischen den Schichten (nicht dargestellt).To increase the stiffness of the rolled-up film, we recommend embossing / deep drawing one stiffening pattern in the surface of the film. This immediately serves as a spacer between the layers (not shown).

Möchte man mit dünnen Folien arbeiten, deren geringe Steifigkeit es nicht erlaubt, ihre LÄ in einer auf Druck belasteten Anordnung auszunutzen, so kann die quellbare Folie auch auf Zugspannung belastet angeordnet sein. Schrumpft die Folie, so zieht sie einen Deckel oder Fenster auf, dehnt sie sich, so wird sie von einer Feder zurückgezogen, die Deckel oder Fenster verschließt.Would you like to work with thin foils whose low rigidity does not allow their LÄ in one the swellable film can also be subjected to tensile stress be loaded. If the film shrinks, it opens a lid or window and stretches it itself, it is pulled back by a spring that closes the lid or window.

Z.B. folgende Stoffe haben einen hohen Längenausdehnungs-Koeffizienten bei veränderlicher LF:
Polyamid, Phenolacrynitril-Copolymer, Cellulosepropionat, Celluloseacetat, Stärke und Polyarylsulfon. For example, the following substances have a high coefficient of linear expansion with variable LF:
Polyamide, phenolacrynitrile copolymer, cellulose propionate, cellulose acetate, starch and polyarylsulfone.

Reference list

Fig. 1 quellbarer Stellkörper als Folienverbund, hier Schichtaufbau im geringfügig gequollenen Zustand, Folien sind fest miteinander verbunden. Wölbungshöhe gering! Fig. 1 swellable actuator as a film composite, here layer structure in the slightly swollen state, films are firmly connected. Dome height low!

Fig. 2 quellbarer Stellkörper als Folienverbund, hier Schichtaufbau im stark gequollenen Zustand, starke Wölbungshöhe! Fig. 2 swellable control body as a film composite, here layer structure in the strongly swollen state, strong bulge!

Fig. 3 Folienverbund wie Fig. 1, mehrfach übereinander angeordnet Fig. 3 film composite as Fig. 1, arranged several times one above the other

Fig. 4 Folienverbund wie Fig. 2, mehrfach übereinander angeordnet Fig. 4 composite film like Fig. 2, arranged several times one above the other

Fig. 5 Folienverbund in Ausdehnungs-Behälter mit Spannfeder und Übertragungsstange Fig. 5 composite film in expansion tank with tension spring and transmission rod

Fig. 6 wie Fig. 5 im gequollenen Zustand Fig. 6 as Fig. 5 in the swollen state

Fig. 7 stabförmige Stellkörper im Ausdehnungs-Behälter Fig. 7 rod-shaped actuating body in the expansion tank

Fig. 8 quellfähige Folie aufgerollt Fig. 8 swellable film rolled up

Fig. 9 quellfähige Folie aufgerollt und perforiert im Ausdehnungs-Behälter Fig. 9 swellable film rolled up and perforated in the expansion tank

Fig. 10 Trockenmittelvorratsgefäß mit zwei Lamellen-Verschlußeinrichtungen, links bei geringer Außenfeuchte geschlossen, rechts bei hoher Außenfeuchte geöffnet Fig. 10 desiccant storage vessel with two slat closure devices, closed on the left at low outside humidity, open on the right at high outside humidity

Fig. 11 Ansicht des Anwendungsfalles: in einem zu regulierenden Raum, befindet sich ein zu schützender Gegenstand und das Trockenmittelvorratsgefäß im (hier) geöffneten Zustand Fig. 11 View of the application: in a room to be regulated, there is an object to be protected and the desiccant reservoir in the open state (here)

Fig. 12 Detailansicht des Ausdehnungs-Behälters und der Lamellen-Öffnungstange 15 und einer drehbar gelagerten Regulierungsschraube 18 1 quellbare Folie
2 nicht quellende Folie
1a quellbare Folie, gequollen, mit Wölbung
2a nichtquellbare Folie mit Wölbung
3 Folienverbund in mehreren Lagen geschichtet
4 mehrere Schichten des Folienverbundes, wegen Quellung von 1 stark gewölbt
5 Feder
6 Ausdehnungs-Behälter mit Feder und Übertragungsstange, hier mit geringer Längenänderung des Stellkörpers
6a Ausdehnungs-Behälter, hier mit großer Längenänderung des Stellkörpers
dl Längenänderung wegen Quellung
8 drei stabförmige Quellkörper
10 aufgerollte quellbare Folie
11 aufgerollte quellbare Folie mit Perforation, um die Luftdurchströmung zwischen den Wandungen zu ermöglichen
12 Trockenmittel
13 Luftstrom, durch einen Lamellenverschluß, vom Umgebungsraum in das Trockenmittelgefäß hinein bei hoher Luftfeuchte des Umgebungsraumes
14 Lamellen der Verschlußvorrichtung
15 Lamelle-Öffnungsstange
16 Geschlossener Lamellenverschluß, wegen geringer Luftfeuchte des Umgebungsraumes
17 zu schützender Gegenstand
18 Regulierungsschraube, drehbar gelagert
19 Wandung des Trockenmittelgefäßes
Fig. 12 Detailed view of the expansion tank and the slat opening rod 15 and a rotatably mounted adjustment screw 18 1 swellable film
2 non-swelling film
1 a swellable film, swollen, with curvature
2 a non-swellable film with curvature
3 film composite layered in several layers
4 several layers of the film composite, strongly curved due to swelling of 1
5 spring
6 expansion tank with spring and transmission rod, here with little change in length of the actuator
6 a expansion tank, here with a large change in length of the actuator
dl change in length due to swelling
8 three rod-shaped swelling bodies
10 rolled up swellable film
11 rolled swellable film with perforation to allow air to flow between the walls
12 desiccants
13 Air flow, through a lamellar seal, from the surrounding area into the desiccant container when the surrounding area has high humidity
14 slats of the locking device
15 slat opening rod
16 Closed slat lock, due to low air humidity in the surrounding area
17 object to be protected
18 regulating screw, rotatably mounted
19 Wall of the desiccant container

Claims

1. A method for regulating the air humidity in a room or vessel, characterized in that the change in length of a substance swellable by air humidity is used as a manipulated variable for opening and closing a room or vessel.

2. The method according to claim 1, characterized in that the change in length by Leverage or use of a gearbox is reinforced.

3. The method according to claim 1, characterized in that the swellable substance is a polyamide, a phenolacrynitrile copolymer, a cellulose propionate, a cellulose acetate, a starch or a Contains polyarylsulfone.

4. The method according to claim 1-3, characterized in that the swellable substance in the form a swellable rod with a round or square cross section is used.

5. The method according to claim 1-3, characterized in that the swellable substance in the form a film is used.

6. The method according to claim 5, characterized in that the film in several turns a cylindrical. Rod is rolled up.

7. The method according to claim 5 + 6, characterized in that the film in several turns is rolled up and given a 3-dimensional embossing to increase its rigidity.

8. The method according to claim 5-7, characterized in that the wall of the film Perforation contains.

9. The method according to claim 1, 2, 3, 5, characterized in that the film on one or not slightly swellable substance attached in foil form, for. B. is stuck on and that the resulting film composite undergoes a curvature when changing length due to swelling, whereby the amount of the curvature change as a manipulated variable for opening and closing the room or Vessel is used.

10. The method according to claim 1-5 + 9, characterized in that the film on one or not slightly swellable substance attached in foil form, for. B. is stuck on and that at Length reduction due to shrinkage reduces the curvature.

11. The method according to claim 8 + 9, characterized in that several film composites so stacked one on top of the other, the curvature heights of the individual Add foil composites.

12. The method according to claim 1-11, characterized in that the swellable substance on the Outside of a storage vessel with water vapor binding substances (drying agents) is attached.

13. The method according to claim 1-12, characterized in that the change in length of swellable substance, with increasing ambient humidity, a lid or Ventilation flaps of the storage vessel with water vapor binding substances (desiccants) opens and shrinks due to decreasing humidity, lid or Ventilation flaps can be closed.

14. The method according to claim 1-13, characterized in that for setting different Values of LF to be kept constant between the swellable substance and the lid or a ventilation disc with different material thicknesses is arranged in the ventilation flaps.