DE202020100867U1 - Spray humidifier - Google Patents
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Abstract
Sprüh-Befeuchtungseinrichtung (12) zum Befeuchten eines durch die Sprüh-Befeuchtungseinrichtung (12) strömenden Gases, insbesondere von Luft, vorzugsweise von Raumluft, umfassend eine Sprüheinrichtung und einen Strömungsgleichrichter (11), der der Sprüheinrichtung vorgeschaltet ist.Spray humidification device (12) for moistening a gas flowing through the spray humidification device (12), in particular air, preferably room air, comprising a spray device and a flow straightener (11) which is connected upstream of the spray device.
Description
Die Erfindung betrifft eine Sprüh-Befeuchtungseinrichtung, ein System, umfassend einen Raum eines Gebäudes sowie eine Sprüh-Befeuchtungseinrichtung und ein Gebäude.The invention relates to a spray moistening device, a system comprising a room of a building and a spray moistening device and a building.
Sprüh-Befeuchtungseinrichtungen werden zur Befeuchtung von Luft in raumlufttechnischen Anlagen eingesetzt. In solchen Sprüh-Befeuchtungseinrichtungen wird Wasser zerstäubt und in einen Luftstrom eingebracht. Problematisch bei derartigen Sprüh-Befeuchtungseinrichtungen ist es im Allgemeinen, dass Feuchtigkeit (bzw. Wassertröpfchen) mitunter in Bereiche gelangen, in die dies nicht gewünscht ist. Dies kann zu ungewollten Wasseransammlungen und Schäden an Bauteilen sowie auch hygienischen Problemen führen.Spray humidification devices are used to humidify air in ventilation and air conditioning systems. In such spray humidifiers, water is atomized and placed in an air stream. It is generally a problem with such spray-moistening devices that moisture (or water droplets) sometimes reach areas in which this is not desired. This can lead to unwanted water accumulation and damage to components as well as hygienic problems.
Derartige Probleme können zumindest teilweise durch eine saugseitige Anordnung der Sprüheinrichtung vor einem Gebläse beseitigt werden. Dies führt jedoch zu Einschränkungen, die oftmals - beispielsweise bei entsprechenden normativen Bestimmungen - nicht erwünscht sind oder sogar nicht umsetzbar sind. Eine andere Lösung für dieses Problem ist es, eine vergleichsweise lange freie Wegstrecke (beispielsweise >2 m) vor der Sprüheinrichtung bis zum nächsten Bauteil vorzusehen, was den Aufwand und Platzbedarf erhöht.Such problems can be at least partially eliminated by arranging the spray device on the suction side in front of a blower. However, this leads to restrictions, which are often undesirable or even impossible to implement, for example with appropriate normative provisions. Another solution to this problem is to provide a comparatively long free path (for example> 2 m) in front of the spraying device to the next component, which increases the effort and space requirement.
In
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Sprüh-Befeuchtungseinrichtung vorzuschlagen, bei der eine Befeuchtung eines durch die Sprüh-Befeuchtungseinrichtung strömenden Gases möglichst effizient und möglichst derart erfolgt, dass vergleichsweise wenig (oder keine) Feuchtigkeit (Tröpfchen) in Bereiche gelangt, in denen dies nicht gewünscht ist.It is the object of the invention to propose a spray humidification device in which humidification of a gas flowing through the spray humidification device takes place as efficiently as possible and in such a way that comparatively little (or no) moisture (droplets) reaches areas in which this does not is desired.
Diese Aufgabe wird insbesondere durch Anspruch 1 gelöst.This object is achieved in particular by claim 1.
Insbesondere wird die Aufgabe gelöst durch eine Sprüh-Befeuchtungseinrichtung zum Befeuchten eines durch die Sprüh-Befeuchtungseinrichtung strömenden Gases, insbesondere von Luft, vorzugsweise von Raumluft (insbesondere eines Gebäudes, vorzugsweise Wohngebäudes), umfassend eine Sprüheinrichtung und einen Strömungsgleichrichter, der der Sprüheinrichtung vorgeschaltet ist.In particular, the object is achieved by a spray humidification device for humidifying a gas flowing through the spray humidification device, in particular air, preferably room air (in particular a building, preferably a residential building), comprising a spray device and a flow straightener, which is connected upstream of the spray device.
Ein Kerngedanke der Erfindung liegt darin, der Sprüheinrichtung einen Strömungsgleichrichter vorzuschalten, so dass bereits in einem Bereich (strömungstechnisch) vor der Sprüheinrichtung eine Vergleichmäßigung bzw. Laminarisierung des Gasstromes erreicht wird. Dadurch wird insbesondere erreicht, dass der Gasstrom die Sprüheinrichtung vergleichsweise gleichmäßig überstreicht. Grundsätzlich können beispielsweise durch Einbauten oder eine ungleichmäßige Anströmung einer Sprüheinrichtung Turbulenzen bzw. Verwirbelungen des Gasstromes (der Luft) auftreten, die einerseits eine Effektivität der Sprüh-Befeuchtungseinrichtung reduzieren können, andererseits dazu führen können, dass Feuchtigkeit (strömungstechnisch) vor die Sprüheinrichtung gelangt. In einer derartigen inhomogenen Strömung können lokale Druckunterschiede entstehen, wodurch bereits befeuchtetes Gas (Luft) zurück (vor die Sprüheinrichtung) gesogen wird. Dies kann zu einer unerwünschten Befeuchtung eines Bereiches auf der Druckseite der Sprüheinrichtung führen. Auch Bauteile auf der Druckseite der Sprüheinrichtung können dadurch (unerwünscht) befeuchtet werden. Durch die Erfindung wird es nun (zumindest teilweise) verhindert, dass Feuchtigkeit in Bereiche gelangt, die strömungstechnisch vor der Sprüheinrichtung angeordnet sind.A core idea of the invention is to connect a flow straightener to the spray device, so that the gas flow is evened out or laminarized in an area (in terms of flow technology) in front of the spray device. It is thereby achieved in particular that the gas flow sweeps over the spraying device comparatively evenly. In principle, turbulence or turbulence of the gas flow (the air) can occur, for example, due to installations or an uneven flow to a spray device, which on the one hand can reduce the effectiveness of the spray humidification device and on the other hand can lead to moisture (fluidic) coming in front of the spray device. In such an inhomogeneous flow, local pressure differences can arise, as a result of which already humidified gas (air) is sucked back (in front of the spray device). This can lead to undesirable moistening of an area on the pressure side of the spray device. Components on the pressure side of the spray device can also be (undesirably) moistened. The invention now (at least partially) prevents moisture from reaching areas which are arranged upstream of the spray device in terms of flow technology.
Vorzugsweise werden durch den Strömungsgleichrichter Geschwindigkeitsvektoren, die die Strömung des Gases (die Luftströmung) beschreiben, zumindest teilweise gleichgerichtet und ggf. hinsichtlich ihres Betrages vergleichmäßigt.The flow straightener is preferably used to at least partially rectify velocity vectors that describe the flow of the gas (the air flow) and, if necessary, to even out their amount.
Vorzugsweise wird durch den Strömungsgleichrichter erreicht, dass die Geschwindigkeitsvektoren alle in eine Hauptströmungsrichtung zeigen.It is preferably achieved by the flow straightener that the speed vectors all point in a main flow direction.
Vorzugsweise sind Geschwindigkeitsunterschiede zwischen den Geschwindigkeitsvektoren (deutlich) reduziert.Differences in speed between the speed vectors are preferably (clearly) reduced.
Insbesondere wird eine bzw. jegliche (lokale) Strömung entgegen der Hauptströmungsrichtung verhindert, so dass kein feuchtes Gas (Luft) in den Bereich vor die Sprüheinrichtung gelangen kann. Dieser Bereich (strömungstechnisch) vor dem Sprühbefeuchter bleibt also trocken.In particular, any or any (local) flow against the main flow direction is prevented, so that no moist gas (air) can get into the area in front of the spray device. This area (in terms of flow technology) in front of the spray humidifier therefore remains dry.
Insbesondere kann durch die Erfindung (zumindest teilweise) verhindert werden, dass sich Feuchtigkeit ungewollt in einer raumlufttechnischen Anlage (strömungstechnisch) vor der Sprüheinrichtung niederschlägt. Eine derartige Feuchte ist beispielsweise aus Hygienegründen und im Hinblick auf eine Bauteilbeständigkeit nachteilhaft.In particular, the invention can (at least in part) prevent moisture from being deposited unintentionally in a ventilation and air conditioning system (in terms of flow technology) in front of the spray device. Such humidity is For example, for hygiene reasons and disadvantageous with regard to component resistance.
Außerdem kann erfindungsgemäß ein vergleichsweise kleiner Bauraum erreicht werden, da die Gasströmung (Luftströmung) auf kleinem Raum vergleichmäßigt werden kann. Eine Turbulenz der Strömung wird abgebaut und in eine laminare, gleichmäßige Strömung umgewandelt.In addition, a comparatively small installation space can be achieved according to the invention, since the gas flow (air flow) can be made uniform in a small space. Turbulence in the flow is reduced and converted into a laminar, even flow.
Unter einer Sprüheinrichtung ist insbesondere eine Einrichtung zu verstehen, die konfiguriert ist, Flüssigkeit (Wasser) in Form von Tröpfchen, ggf. als Aerosol, auszustoßen. Die Sprüheinrichtung kann eine oder mehrere Sprühdüsen, beispielsweise mindestens 5 oder mindestens 20 Sprühdüsen umfassen.A spray device is to be understood in particular as a device that is configured to eject liquid (water) in the form of droplets, possibly as an aerosol. The spray device can comprise one or more spray nozzles, for example at least 5 or at least 20 spray nozzles.
Unter einem Strömungsgleichrichter ist insbesondere eine Einrichtung zu verstehen, die eine Turbulenz von eingangsseitig einströmendem Gas (Luft) reduziert bzw. einen entsprechenden Luftstrom (Gasstrom) vergleichmäßigt.A flow straightener is to be understood in particular as a device which reduces turbulence of gas (air) flowing in on the inlet side or makes a corresponding air flow (gas flow) more uniform.
Der Strömungsgleichrichter umfasst vorzugsweise eine Waben-, Lamellen- und/oder Gitterstruktur. Einzelne Kanäle der Waben-, Lamellen- und/oder Gitterstruktur sind vorzugsweise mindestens 2 cm, weiter vorzugsweise mindestens 5 cm und/oder höchstens 50 cm lang. Durch eine derartige Waben-, Lamellen- und/oder Gitterstruktur kann auf einfache Art und Weise eine Laminarisierung bereits vor der Sprüheinrichtung erfolgen.The flow straightener preferably comprises a honeycomb, lamella and / or lattice structure. Individual channels of the honeycomb, lamella and / or lattice structure are preferably at least 2 cm, more preferably at least 5 cm and / or at most 50 cm long. Such a honeycomb, lamella and / or lattice structure allows laminarization to take place in a simple manner even before the spraying device.
Ein Abstand zwischen Sprüheinrichtung und Strömungsgleichrichter (insbesondere in Bezug auf eine Hauptströmungsrichtung) beträgt mindestens 5 cm, vorzugsweise mindestens 10 cm und/oder höchstens 100 cm, vorzugsweise höchstens 30 cm. Unter einem Abstand zwischen Sprüheinrichtung und Strömungsgleichrichter ist insbesondere eine Entfernung zwischen einem Ort des Flüssigkeitsausstoßes (beispielsweise von mehreren Düsen), der dem Strömungsgleichrichter am nächsten ist und einem Ende des Strömungsgleichrichters, das wiederum der Sprüheinrichtung am nächsten ist, zu verstehen. Insoweit hier Werte für den Abstand angegeben sind, betrifft dies Werte in Bezug auf die Hauptströmungsrichtung (vorzugsweise). Durch einen derartigen Abstand wird ebenfalls erreicht, dass die Laminarisierung bereits abgeschlossen ist, wenn der Luftstrom in den Bereich der Sprüheinrichtung gelangt (anders als beispielsweise in
Vorzugsweise ist der Strömungsgleichrichter konfiguriert, den Betrag von einzelnen Geschwindigkeitsvektoren des Gases zu vergleichmäßigen. Anders als bei einem Flügel-Profil, wie insbesondere
In Ausführungsformen kann die Sprüh-Befeuchtungseinrichtung konfiguriert sein zu verhindern, dass Tröpfchen aus der Sprüheinrichtung in einen Bereich gelangen, der fluidtechnisch 20 cm oder sogar nur 10 cm oder sogar unmittelbar vor der Sprüheinrichtung liegt.In embodiments, the spray moistening device can be configured to prevent droplets from the spray device from reaching an area that is 20 cm fluidly or even only 10 cm or even immediately in front of the spray device.
Die Sprüh-Befeuchtungseinrichtung umfasst vorzugsweise eine Gasfördereinrichtung.The spray humidification device preferably comprises a gas delivery device.
Die Gasfördereinrichtung ist vorzugsweise als Gebläse ausgebildet.The gas delivery device is preferably designed as a blower.
Die Gasfördereinrichtung, insbesondere das Gebläse, kann zum Fördern des Gases fluidtechnisch vor der Sprüheinrichtung bzw. dem Strömungsgleichrichter angeordnet sein (also auf einer Druckseite im Hinblick auf die Sprüheinrichtung bzw. den Strömungsgleichrichter angeordnet sein). Alternativ oder zusätzlich kann eine/die Gasfördereinrichtung, insbesondere ein/das Gebläse, zum Fördern des Gases fluidtechnisch nach der Sprüheinrichtung bzw. dem Strömungsgleichrichter angeordnet sein (also auf einer Saugseite im Hinblick auf die Sprüheinrichtung bzw. den Strömungsgleichrichter angeordnet sein)The gas delivery device, in particular the blower, can be arranged in terms of fluid technology in front of the spray device or the flow straightener (that is, it can be arranged on a pressure side with respect to the spray device or the flow straightener). As an alternative or in addition, a / the gas conveying device, in particular a / the blower, for conveying the gas can be arranged fluidically after the spray device or the flow straightener (that is to say be arranged on a suction side with respect to the spray device or the flow straightener).
Der Strömungsgleichrichter kann eine Vielzahl von, insbesondere parallel verlaufenden, Kanälen umfassen. Die Anzahl der Kanäle kann mindestens 3 oder mindestens 5 oder mindestens 10 betragen. Eine Länge mehrerer oder aller der Kanäle beträgt vorzugsweise mindestens 3 cm, ggf. mindestens 5 cm.The flow straightener can comprise a multiplicity of, in particular parallel, channels. The number of channels can be at least 3 or at least 5 or at least 10. A length of several or all of the channels is preferably at least 3 cm, possibly at least 5 cm.
Die Kanäle des Strömungsgleichrichters können zumindest abschnittsweise (ggf. vollständig) gerade (in Hauptströmungsrichtung) verlaufen. Alternativ oder zusätzlich können die Kanäle des Strömungsgleichrichters zumindest abschnittsweise (ggf. über ihre gesamte Länge) gebogen verlaufen. Alternativ oder zusätzlich können die Kanäle des Strömungsgleichrichters zumindest abschnittsweise (ggf. über ihre gesamte Länge) geschwungen (also insbesondere mit mindestens einer Änderung einer Krümmung und/oder eines Krümmungsvorzeichens) ausgebildet sein.The channels of the flow straightener can run straight (in the main flow direction) at least in sections (if necessary completely). Alternatively or additionally, the channels of the Flow rectifier are curved at least in sections (possibly over their entire length). Alternatively or additionally, the channels of the flow straightener can be curved at least in sections (possibly over their entire length) (in particular with at least one change in a curvature and / or a sign of curvature).
Die Kanäle des Strömungsgleichrichters können zumindest abschnittsweise (ggf. über ihre gesamte Länge) einen runden Querschnitt aufweisen. Alternativ oder zusätzlich können die Kanäle des Strömungsgleichrichters zumindest abschnittsweise (ggf. über ihre gesamte Länge) einen eckigen, insbesondere zumindest abschnittsweise hexagonalen und/oder zumindest abschnittsweise rechteckigen Querschnitt, aufweisen.The channels of the flow straightener can have a round cross section at least in sections (possibly over their entire length). Alternatively or additionally, the channels of the flow straightener can have an angular, in particular at least partially hexagonal and / or at least partially rectangular cross section, at least in sections (possibly over their entire length).
Die obengenannte Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein System, umfassend einen Raum eines Gebäudes sowie eine Sprüh-Befeuchtungseinrichtung, wie oben und nachfolgend beschrieben, zur Befeuchtung einer Luft des Raumes.The above-mentioned object is further achieved by a system comprising a room in a building and a spray humidification device, as described above and below, for humidifying an air in the room.
Die obengenannte Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Gebäude, vorzugsweise Wohngebäude, umfassend eine Sprüh-Befeuchtungseinrichtung, wie oben beschrieben und/oder ein System, wie oben beschrieben.The above-mentioned object is further achieved by a building, preferably a residential building, comprising a spray / humidification device as described above and / or a system as described above.
Die Aufgabe wird, insbesondere im Hinblick auf eine potentielle prioritätsbeanspruchende Patentnachanmeldung, weiterhin gelöst durch ein Verfahren zum Befeuchten eines Gases, insbesondere von Luft, vorzugsweise von Raumluft, unter Verwendung einer Sprüh-Befeuchtungseinrichtung, wie oben beschrieben. Insoweit weiter oben und/oder in den beigefügten Ansprüchen funktionale bzw. verfahrensmäßige Merkmale angesprochen sind, können diese auch als Verfahrensschritte entsprechend realisiert werden. Ein derartiges Verfahren wird hiermit als erfindungsgemäß beansprucht.The object is further achieved, in particular with regard to a potential priority claiming patent application, by a method for humidifying a gas, in particular air, preferably room air, using a spray humidification device, as described above. Insofar as functional or procedural features are addressed further above and / or in the appended claims, these can also be implemented as method steps accordingly. Such a method is hereby claimed as being according to the invention.
Weiterhin wird die obengenannte Aufgabe gelöst durch die Verwendung einer Sprüh-Befeuchtungseinrichtung, wie weiter oben und/oder in den beigefügten Ansprüchen definiert, zum Befeuchten eines Gases, insbesondere von Luft, vorzugsweise von Raumluft (weiter vorzugsweise in einem Gebäude, weiter vorzugsweise Wohngebäude).Furthermore, the above-mentioned object is achieved by the use of a spray humidification device, as defined above and / or in the appended claims, for humidifying a gas, in particular air, preferably room air (more preferably in a building, more preferably residential buildings).
Vorzugsweise gelangt bei dem Verfahren weniger als 1 %, weiter vorzugsweise weniger als 0,1 % der durch die Sprüheinrichtung ausgestoßenen Flüssigkeit in einen Bereich der Sprüh-Befeuchtungseinrichtung, der eine Entfernung von 10 cm oder sogar nur 1 cm gegenüber der Sprüheinrichtung (stromaufwärts) aufweist.In the method, preferably less than 1%, more preferably less than 0.1%, of the liquid expelled through the spray device reaches an area of the spray humidification device which is 10 cm or even only 1 cm away from the spray device (upstream) .
Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further embodiments result from the subclaims.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, das anhand der Abbildungen näher erläutert wird. Hierbei zeigt:
-
1 eine erfindungsgemäße Sprüh-Befeuchtungseinrichtung in schematischer Schnittansicht.
-
1 a spray moistening device according to the invention in a schematic sectional view.
In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleich wirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.In the following description, the same reference numbers are used for the same and equivalent parts.
Die Sprüh-Befeuchtungseinrichtung umfasst ein Gehäuse
Die Sprüheinrichtung
Der Strömungsgleichrichter
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Teile für sich alleine gesehen und in jeder Kombination, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellten Details, als erfindungswesentlich beansprucht werden. Abänderungen hiervon sind dem Fachmann geläufig.At this point, it should be pointed out that all the parts described above, viewed on their own and in any combination, in particular the details shown in the drawings, are claimed as essential to the invention. Modifications to this are familiar to the person skilled in the art.
BezugszeichenlisteReference list
- 1010th
- Gehäusecasing
- 1111
- StrömungsgleichrichterFlow straightener
- 1212th
- SprüheinrichtungSpraying device
- 1313
- SprühdüseSpray nozzle
- 1414
- HauptströmungsrichtungMain flow direction
- 1515
- Kanalchannel
- 1616
- LamelleSlat
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- US 2018/0094825 A1 [0004, 0018, 0019]US 2018/0094825 A1 [0004, 0018, 0019]
Claims (11)
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DE202020100867.6U DE202020100867U1 (en) | 2020-02-18 | 2020-02-18 | Spray humidifier |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202020100867.6U DE202020100867U1 (en) | 2020-02-18 | 2020-02-18 | Spray humidifier |
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Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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DE202020100867.6U Active DE202020100867U1 (en) | 2020-02-18 | 2020-02-18 | Spray humidifier |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |