DE202017006816U1 - Vorrichtung zur Verringerung der Luftfeuchtigkeit in einem Raum - Google Patents

Vorrichtung zur Verringerung der Luftfeuchtigkeit in einem Raum Download PDF

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Abstract

Vorrichtung (1) zur Verringerung der Luftfeuchtigkeit in einem Raum (2), umfassend ein Gehäuse (4) mit einem Lufteintrittsquerschnitt (16) und einem Luftaustrittsquerschnitt, eine Ventilatoreinheit (13) zum Ansaugen von Raumluft (Pfeil 8), einen Kälteerzeuger, mittels dem die angesaugte Luft unterhalb eines Taupunkts abkühlbar ist, eine Kondensatwanne (19), mittels der ausfallendes Kondensat sammelbar ist, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (31) zur Messung der Lufttemperatur der in das Gehäuse (4) eintretenden Raumluft (Pfeil 8), eine Einrichtung (32) zur Messung der Luftfeuchte der in das Gehäuse (4) eintretenden Raumluft (Pfeil 8), eine Einrichtung (33) zur Messung der Oberflächentemperatur einer Raumbegrenzungsfläche des Raums und eine Steuerungseinrichtung (34) zur Auswertung der gemessenen Werte sowie zur Ansteuerung der Vorrichtung (1).

Description

  • Einleitung
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verringerung der Luftfeuchtigkeit in einem Raum, umfassend ein Gehäuse mit einem Lufteintrittsquerschnitt und einem Luftaustrittsquerschnitt, eine Ventilatoreinheit zum Ansaugen von Raumluft, einen Kälteerzeuger, mittels dem die angesaugte Luft unterhalb eines Taupunkts abkühlbar ist und eine Kondensatwanne, mittels der ausfallendes Kondensat sammelbar ist.
  • Stand der Technik
  • Vorrichtungen zur Verringerung der Luftfeuchtigkeit eines Raumes sind aus dem Stand der Technik vielseitig bekannt. Insbesondere beim Neubau von Gebäuden oder bei der Behebung von Feuchteschäden eines Bauwerks werden so genannte Bautrockner verwendet, die der Umgebungsluft Feuchtigkeit entziehen sollen. Dabei wird der Effekt genutzt, dass an kalten Oberflächen Tauwasser ausfällt. Die feuchte Luft wird durch den Bautrockner gesogen und an darin befindlichen Kühlrippen entlang geführt, die die eintretende Luft auf eine Temperatur unterhalb des Taupunktes abkühlen. Hierdurch sammelt sich an den Kühlrippen Kondensat an, das davon abtropft und in einem entsprechenden Behältnis gesammelt und gegebenenfalls abgeführt wird.
  • Aus der DE 10 2013 012 268 A1 geht eine Vorrichtung zur Regulierung der Luftfeuchtigkeit hervor, die einen Ventilator zum Ansaugen der feuchten Luft, einen Verdampfer zum Auskondensieren des Wassers aus der Luft und einen Kondensator zum Wiedererwärmen der getrockneten Luft umfasst. Zusätzlich zu der Entfeuchtung der Luft soll die Vorrichtung auch filtergängige Schmutzpartikel und geruchsbildende Moleküle abscheiden, was durch das Passieren von Luft durch einen lonisator erfolgt. Allerdings werden mittels der bekannten Vorrichtung zwei voneinander separate Luftströme behandelt, einerseits hinsichtlich einer Entfeuchtung und andererseits hinsichtlich einer Reinigung, wobei die beiden Luftströme nach dem Austreten aus der Vorrichtung so gegen eine Raumwand gerichtet werden sollen, dass sie wieder vermischt werden.
  • Typischerweise werden Bautrockner manuell ein- und ausgeschaltet, wobei manche Bautrockner über eine Abschaltautomatik verfügen, die dann eine Abschaltung vorsieht, wenn beispielsweise der maximale Füllstand des Kondensatbehältnisses erreicht ist.
  • Aufgabe
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Verringerung der Luftfeuchtigkeit so weiter zu entwickeln, dass der Betrieb derselben automatisiert abläuft.
  • Lösung
  • Ausgehend von der eingangs genannten Vorrichtung wird die vorstehende Aufgabe durch eine Einrichtung zur Messung der Lufttemperatur der in das Gehäuse eintretenden Raumluft, eine Einrichtung zur Messung der Luftfeuchte der in das Gehäuse eintretenden Raumluft, eine Einrichtung zur Messung der Oberflächentemperatur einer Raumbegrenzungsfläche des Raums und eine Steuerungseinrichtung zur Auswertung der gemessenen Werte sowie zur Ansteuerung der Vorrichtung gelöst.
  • Als Raumbegrenzungsflächen kann beispielsweise eine Raumwand, eine Raumdecke oder der Boden oder ähnliches aufgefasst werden.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung verfügt demnach über Mittel zur Feststellung der Temperatur und Feuchtigkeit der Raumluft sowie zur Feststellung der Oberflächentemperatur einer Raumbegrenzungsfläche, so dass in Abhängigkeit der gemessenen Werte ein An- oder Ausschalten der Vorrichtung erfolgen kann. Insbesondere ist ein Betrieb der Vorrichtung dann sinnvoll, wenn die Gefahr von Tauwasserausfall an der Oberfläche der Raumwand besteht, also dann, wenn die Oberflächentemperatur der Raumwand unterhalb des Taupunkts liegt, der aus der Raumlufttemperatur und Raumluftfeuchte berechenbar ist. Ein wesentlicher Aspekt ist demnach die Raumfeuchte und die Raumwandoberflächentemperatur. Die Steuerungseinrichtung wertet die gemessenen Werte aus und schaltet die Vorrichtung im Bedarfsfall ein. Umgekehrt erfolgt die Abschaltung der Vorrichtung, wenn sich die gemessenen Werte insofern geändert haben, dass ein Tauwasserausfall an der Oberfläche der Raumwand nicht mehr entstehen kann. Die Messung der Temperatur und Feuchtigkeit der Raumluft kann innerhalb oder außerhalb des Gehäuses erfolgen.
  • Im Falle des Betriebs der Vorrichtung ist eine Messung der drei vorgenannten Werte alle 15 bis 30 Minuten sinnvoll. Sind die Feuchtebedingungen in dem Raum unbedenklich und ist die Vorrichtung nicht in Betrieb, reicht es aus, wenn jede Stunde eine Messung der Temperaturen und Luftfeuchtigkeit erfolgt. Selbstverständlich ist eine sinnvolle Taktung von mehreren Faktoren, wie beispielsweise des Raumvolumens, abhängig, so dass auch andere Taktungen denkbar sind. Ebenso ist anstelle einer getakteten Messung eine kontinuierliche Messung der Werte möglich.
  • Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie automatisiert betrieben werden kann und ein manuelles Ein- und Ausschalten entbehrlich ist.
  • Die einzelnen Einrichtungen und Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtungen können innerhalb des Gehäuses oder aber auch außerhalb des Gehäuses angeordnet sein. Auch ist es denkbar, beispielsweise die Einrichtungen zur Temperaturmessung und Feuchtemessung in einer separaten Einheit unterzubringen. Auch kann die Steuerungseinrichtung als separate Einheit vorgesehen werden.
  • Der Kälteerzeuger der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann einen Kältemittelkreislauf umfassen. Beispielsweise kann es sich um eine elektrisch betriebene Kompressionskältemaschine handeln, bei der ein Kältemittel in einem geschlossenen Kreislauf geführt wird. Flüssiges Kältemittel wird in einem Verdampfer in einen gasförmigen Zustand überführt, wobei Kälte entsteht. Diese Kälte wird genutzt, um die Feuchtigkeit der Raumluft zu kondensieren. Das gasförmige Kältemittel wird dann über einen Kompressor wieder verflüssigt, wobei Wärme entsteht. Die bei der Kompression erzeugte Wärme kann zur Wärmerückgewinnung verwendet werden, indem die entfeuchtete Raumluft an einem mit dem Kompressor gekoppelten Wärmeüberträger vorbeigeführt wird. Die die Vorrichtung über die Luftaustrittsfläche verlassene, entfeuchtete Raumluft ist somit (wegen der reduzierten Wärmekapazität nach der Entfeuchtung) auch wärmer als die vormals in die Vorrichtung eintretende Raumluft. Andere Arten eines Kältemittelkreislaufs sind gleichfalls denkbar.
  • Alternativ kann der Kälteerzeuger auch von einem Peltier-Element gebildet werden. Auf diese Weise lässt sich elektrische Energie direkt in Kälte umwandeln.
  • Als Vorrichtung zur Messung der Oberflächentemperatur einer Wand des Raums eignet sich insbesondere ein Infrarot-Temperaturmessgerät, das die Oberflächentemperatur berührungslos misst. Somit ist es nicht erforderlich das Temperaturmessgerät an der Wand zu installieren und möglicherweise eine Datenübertragung per Kabel oder Funk zu ermöglichen, vielmehr kann sich das Infrarot-Temperaturmessgerät an der Vorrichtung selbst befinden, beispielsweise im Bereich der Steuerungseinrichtung.
  • Die Erfindung vorteilhaft ausgestaltend ist ein Heizregister vorgesehen, mittels dem die entfeuchtete Luft vor Austritt aus dem Luftaustrittsquerschnitt erwärmbar ist. Somit kann die Temperatur der entfeuchteten Luft - abgesehen von einer eventuellen Erwärmung durch die zuvor erwähnte Wärmerückgewinnung - erhöht werden, wobei die Raumluft jedoch nicht insgesamt erwärmt wird, sondern lediglich auf die Ausgangstemperatur. Dieser Effekt hat wiederum zur Folge, dass die Raumluft bei gleichbleibender Raumtemperatur weniger feucht ist.
  • Die Qualität der Raumluft kann ferner gesteigert werden, indem die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Filter aufweist, der in einem Bereich des Lufteintrittsquerschnitts angeordnet ist. Die in die Vorrichtung strömende Raumluft passiert somit den Filter, wobei es sich je nach gewünschten Anforderungen um mechanische oder chemische Filter handeln kann. Im Sinne einer eventuell gewünschten Kompaktheit der Vorrichtung und zum Schutz des Filters sollte der Filter in Strömungsrichtung der Raumluft betrachtet hinter dem Lufteintrittsquerschnitt angeordnet sein, so dass dieser geschützt im Gehäuse der Vorrichtung untergebracht ist.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Luftaustrittsquerschnitt von einem Luftaustrittsquerschnitt mindestens einer Düse gebildet wird, mittels der eine turbulente Strömung der aus dem Gehäuse austretenden Luft erzeugbar ist. Infolge eines turbulent austretenden Volumenstroms aus der Vorrichtung wird bei Austritt der entfeuchteten Luft eine Vermischung der entfeuchteten, eventuell erwärmten, Luft mit der Raumluft hervorgerufen, so dass die Eigenschaften der Luft in dem Raum insgesamt vergleichmäßigt werden. Selbstverständlich kann der Luftaustrittsquerschnitt von mehreren Düsen gebildet werden.
  • Schließlich sei angemerkt, dass die verschiedenen Merkmale der Unteransprüche je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen bei Varianten der Erfindung verwirklicht sein können.
  • Figurenliste
  • Die vorstehend beschriebene Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels, das in den Figuren dargestellt ist, näher erläutert.
  • Es zeigt:
    • 1: einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung und
    • 2: schematische Darstellung der Vorrichtung aus 1.
  • In der 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Verringerung der Luftfeuchte in einem Raum 2 gezeigt, wobei die Vorrichtung 1 in Längsrichtung (Pfeil 3) geschnitten ist. Die Vorrichtung 1 umfasst ein quaderförmiges Gehäuse 4, das aus einzelnen Blechabschnitten 5 zusammengesetzt ist. An einer Unterseite 6 des Gehäuses 4 sind zwei von vier Rollen 7 erkennbar, die ein Verfahren der Vorrichtung 1 ermöglichen. Die Vorrichtung 1 wird entlang ihrer Längsrichtung (Pfeil 3) durchströmt, wobei der die Vorrichtung 1 durchströmende Luftvolumenstrom an verschiedenen Etappen mittels Pfeilen 8, 9, 10, 11, 12 dargestellt ist. Raumluft (Pfeil 8) wird über einen Ventilator 13, der in Strömungsrichtung 14 betrachtet an einem Ansaugende des Gehäuses 4 angeordnet ist, in das Gehäuse 4 gesogen, wobei die Raumluft (Pfeil 8) ein Ansauggitter 15, das einen Lufteintrittsquerschnitt 16 in die Vorrichtung 1 definiert, sowie einen hinter dem Ansauggitter 15 befindlichen Ansaugfilter 17 passiert. Die gefilterte Raumluft (Pfeil 9) strömt daraufhin in einen Verdampfer 18, wo sie an dessen Kühlflächen so stark abgekühlt wird, dass Kondensat ausfällt. Das Kondensat wird in einer Kondensatwanne 19 aufgefangen, die trichterförmig ausgebildet ist und einen Ablauf 20 besitzt. An den Ablauf 20 schließt sich eine Rohrleitung 21 an, die an beziehungsweise durch das Gehäuse 4 führt, wo ein öffen- und schließbarer Kondensatablaufstutzen 22 positioniert ist.
  • Ausgehend von dem Verdampfer 18 gelangt die nunmehr entfeuchtete Raumluft in eine Kammer 23, in der auf sie Kondensationswärme eines Kältemittels, das von einem unterhalb der Kammer 23 befindlichen Kompressors 24 verdichtet wird, übertragen wird. Dabei wird die eingangs gekühlte und entfeuchtete Raumluft wieder erwärmt und verlässt die Kammer 23 als entfeuchtete, erwärmte Raumluft (Pfeil 10). Der Verdampfer 18, der Kompressor 24, ein nicht gezeigtes Expansionsventil und Wärmetauscherflächen der Kammer 23 bilden Bauteile eines Kältemittelkreislaufs. Typischerweise ist der Kondensationstrockner 25 elektrisch betrieben.
  • Nach dem Austritt der entfeuchteten Raumluft aus der Kammer 23 wird die Raumluft (Pfeil 10) durch ein elektrisch betriebenes Heizregister 26 geführt, wo sie weiter erwärmt wird. Anschließend passiert die gekühlte, entfeuchtete und wieder erwärmte Raumluft den Ventilator 13 und gelangt über Düsen 27 aus der Vorrichtung 1 in den Raum 2 zurück. In der 1 sind zwei von vier oder sechs Düsen 27 erkennbar. Die Summe der Luftaustrittsquerschnitte 28 der Düsen 27 bildet den gesamten Luftaustrittsquerschnitt der Vorrichtung 1. Der Volumenstrom (Pfeil 12) verlässt die Düsen 27 als turbulenter Volumenstrom, der sich mit umgebender unbehandelter Raumluft mischt. Hierdurch entstehen gleichmäßige Luftverhältnisse und einer Luftschichtung wird vorgebeugt.
  • Die Anordnung des Heizregisters 26 ist optional, wobei es bei der Anordnung desselben von Vorteil ist, wenn zusätzlich noch ein Sicherheitstemperaturbegrenzer 29 nachgeschaltet ist, mittels dem das Heizregister 26 ausschaltbar ist, wenn die entfeuchtete und erwärmte Raumluft einen oberen Grenzwert überschreitet.
  • Kurz bevor die Raumluft in die Düsen 27 gelangt, kann ein Strömungswächter 30 angeordnet sein. Wird von dem Strömungswächter 30 keine Luftströmung mehr wahrgenommen, wird die Vorrichtung 1 ebenfalls abgeschaltet.
  • In einem Bereich zwischen dem Lufteintrittsquerschnitt 16 in die Vorrichtung 1 und dem Verdampfer 18 ist eine Einrichtung 31 zur Messung der Lufttemperatur und eine Einrichtung 32 zur Messung der Luftfeuchtigkeit angeordnet, so dass die Temperatur und die Feuchtigkeit der in die Vorrichtung 1 eintretenden Raumluft 8 gemessen werden. Ferner ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 mit einer Einrichtung 33 zur Messung der Oberflächentemperatur in Form eines Temperatursensors ausgestattet, der mittels Infrarot die Temperatur einer nicht in der Figur dargestellten Raumwandoberfläche misst. Alle gemessenen Daten werden an eine Steuerungseinrichtung 34 zur Auswertung der erfassten Werte geleitet, wobei die Steuerungseinrichtung 34 ferner zur Ansteuerung der Vorrichtung 1 dient. Ergeben die gemessenen Werte, dass ein Tauwasserausfall an der Raumwandoberfläche auftritt, so wird die Vorrichtung 1 eingeschaltet. Ist ein Tauwasserausfall an der Raumwandoberfläche nicht oder nicht mehr zu erwarten, bleibt die Vorrichtung 1 ausgeschaltet oder wird ausgeschaltet. Die Steuerungseinrichtung 34 ist in der 1 auf dem Gehäuse 4 angeordnet und an selbigem befestigt.
  • In der 2 ist ein Ablaufschema bezüglich der Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 aus 1 dargestellt, wobei eine Raumwand 35 angedeutet ist. In der 2 sind die Einrichtungen zur Messung der Temperatur 31, zur Messung der Luftfeuchtigkeit 32 und zur Messung der Oberflächentemperatur 33 in einer Einheit zusammengefasst, wobei die erfassten Daten an die Steuerungseinrichtung 34 weitergegeben werden. Ist auf Basis der in der Steuerungsvorrichtung 34 ausgewerteten Daten ein Betrieb der Vorrichtung 1 sinnvoll, wird diese automatisch von der Steuerungsvorrichtung 43 in Betrieb genommen, was bedeutet, dass ein Einschalten des Ventilators 13 des Kondensationstrockners 25 und des Heizregisters 26 erfolgt. Die Raumluft (Pfeil 8) wird entfeuchtet und erwärmt und verlässt die Vorrichtung 1 durch die Düsen 27.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Vorrichtung
    2
    Raum
    3
    Pfeil
    4
    Gehäuse
    5
    Blechabschnitt
    6
    Unterseite
    7
    Rolle
    8 bis 12
    Pfeil
    13
    Ventilator
    14
    Strömungsrichtung
    15
    Ansaugfilter
    16
    Lufteintrittsquerschnitt
    17
    Ansaugfilter
    18
    Verdampfer
    19
    Kondensatwanne
    20
    Ablauf
    21
    Rohrleitung
    22
    Kondensatablaufstutzen
    23
    Kammer
    24
    Kompressor
    25
    Kondensationstrockner
    26
    Heizregister
    27
    Düsen
    28
    Luftaustrittsquerschnitt Düse
    29
    Sicherheitstemperaturbegrenzer
    30
    Strömungswächter
    31
    Einrichtung zur Messung der Temperatur
    32
    Einrichtung zur Messung der Feuchtigkeit
    33
    Temperatursensor
    34
    Steuerungseinrichtung
    35
    Raumwand
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102013012268 A1 [0003]

Claims (7)

  1. Vorrichtung (1) zur Verringerung der Luftfeuchtigkeit in einem Raum (2), umfassend ein Gehäuse (4) mit einem Lufteintrittsquerschnitt (16) und einem Luftaustrittsquerschnitt, eine Ventilatoreinheit (13) zum Ansaugen von Raumluft (Pfeil 8), einen Kälteerzeuger, mittels dem die angesaugte Luft unterhalb eines Taupunkts abkühlbar ist, eine Kondensatwanne (19), mittels der ausfallendes Kondensat sammelbar ist, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (31) zur Messung der Lufttemperatur der in das Gehäuse (4) eintretenden Raumluft (Pfeil 8), eine Einrichtung (32) zur Messung der Luftfeuchte der in das Gehäuse (4) eintretenden Raumluft (Pfeil 8), eine Einrichtung (33) zur Messung der Oberflächentemperatur einer Raumbegrenzungsfläche des Raums und eine Steuerungseinrichtung (34) zur Auswertung der gemessenen Werte sowie zur Ansteuerung der Vorrichtung (1).
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kälteerzeuger einen Kältemittelkreislauf umfasst.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kälteerzeuger von einem Peltier-Element gebildet ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (33) zur Messung der Oberflächentemperatur einer Raumbegrenzungsfläche ein Infrarot-Temperaturmessgerät ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein Heizregister (26), mittels dem die entfeuchtete Luft (Pfeil 10) vor Austritt aus dem Luftaustrittsquerschnitt erwärmbar ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen Filter (15), der in einem Bereich des Lufteintrittsquerschnitts (16) der Vorrichtung (1) angeordnet ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftaustrittsquerschnitt von einem Luftaustrittsquerschnitt (28) mindestens einer Düse (27) gebildet wird, mittels der eine turbulente Strömung der aus dem Gehäuse (4) austretenden Luft erzeugbar ist.
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