DE2022209A1 - Fluessigkeitsverdunster zur Luftbefeuchtung von Raeumen - Google Patents

Description

• Flüssigkeitsverdunster zur Luftbefeuchtung von Räumen Für die Anreicherung der Luft nit Feuchtigkeit, insbesondere in beheizten Räumen, sind nach verschiedenen Prinzipien arbeitende Vorrichtungen bekannt, die nach ihrem Arbeitsprinzip als Verdunster, Verdampfer oder Vernebler bezeichnet werden.
• Bei der Luftbefeuchtung mittels Flüssigkeitsverneblern wird in einem Behalter befindliches Wasser mechanisch zerstäubt und durch einen künstlich erzeugten Luftstrom rnit der Raumluft vermischt. Dabei ergibt sich eine urnfassende Sättigung der Luft in der näheren Umgebung der Vorrichtung mit Feuchtigkeit. Gleichzeitig aber, und das ist der wesentliche Nachteil der auf diesem Prinzip arbeitenden Vorrichtungen, entsteht bei Verwendung kalkhaltigen Wassers ein Kalkniederschlag im befeuchteten Raum. Ist ausserdem, wi@ üblich, der Luftstrom bei auf dem Boden stehender Vorrichtung senkrecht nach oben gerichtet, ist auch die Vermischung der zerstäubten Flüssigkeit beeinträchtigt. Ein weiterer Nachteil dei Vernebler basteht darin, dass auf allen mit dem wasses in Berührung kommenden Teilen der Vorrichtung ein übelriechender, Staub, B@kterien und Pilze enthaltender Belag entsteht, dessen rogelmässige B@seitigung zeitraubend, und unangenehm ist. Diesen Nachteilen kann zwer durch Entkalkung und Ansäuerung des Wassers begegnet werden, diese Mittel arhöhen jedoch die Unterhaltskesten der Vorrichtung in erheblichem Masse.
• Bei der Luftbefauchtung mittels Verdämofern wird das wiederum in einem Behälter befindliche Wasser thermisch zum Verdampfen gebracht und ebenfalls durch einen Luftstrom mit der zu befeuchtenden Raumluft vermischt. Hierbei entsteht weder eine Kalkablagerung nach ein unangenahmer Geruch im Raum, dagegen ist eine starke Kalkablagerung im Behälter vorzufinden, welche in kurzen zeitlichen Abständen entfernt werden muss, was als nachteilig empfunden wird, Zudem ist oft die durch den Verdampfer gebildete zusätzliche Wärmequelle unerwünscht-Bci der dritten Gruppe, den V zrdunstern, wird ein Luftstrom durch oder entlang porösem Material geleitet, das durch Kapillarwirkung benetzt ist und seine Feuchtigkeit an den vorbeigeführten Luftstrom abgibt. B-i nach diesem Prinzip arbeitenden Vorrichtungen fehlt die Kalkablagerung im Raum, weil die Luftbefeuchtung durch einen normalen Verdunstungsprozess erfolgt. Dagegen haben die bekannten, auf diesem Prinzip aufg@bauten Vorrichtungen wiederum den Nacht@il, dass alle ihre mit Wasser in Berührung kommunden T@ile innert kurzer Z-it von einem übelriechenden Belag Überzog@n sind, der einen schlechten Geruch der ausströmenden Luft erzeugt, der nur durch in kurzen zeitlichen Abständen erfolgends Reinigungen der Vorrichtung auf einem erträglichen Mass gehalten werden kann.
• dis vorli@g@nde Erfindung setzt sich zum Ziel, einen Befeuchter der letztgenannten Gattung, also einen Flüssigkeitsverdunster zu schaffen, der die Nachtaile s@kannter Flüssigkeitsverdunster vermeidet und insbesondere praktisch wartungsfrei betrieben werden kann und die Quellen der G@ruchbildung eliminiert.
• Zur Errsichung dieses Ziels ist erfindungsgemäss ein Flässigkeitsverdunster zur Luftbef@uchtung von Räumen, mit einem Gehäuse in dem ein Gebläse untergebracht ist, dessen Luftstrom vor seinem Austritt aus dem Gehäuse über benetzte Flächen geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl vjn nicht porösen Flächen mit einem Antrieb verbunden sind, der im Betrieb des Verdunsters jede einzelne disser Flächen mindestens teilweise in die zu verdunst.7nde Flssigkeit eintaucht und anschliessend durch den Luftstrom des Gebläses führt.
• Im Gegensatz zu bisher bekannten Verdunstern, bei denen die Flächen über welche der Luftstrom streicht dadurch benetzt werden, dass sie aus einem tassersaugenden, porösen Material bestehen, wobei dann, besonders im Stillstand der Vorrichtung, gerade an diesen stets feuchten Flachen sich der übelriechende Belag bildet, werden beim erfindungagemässen Vsrdunster die Flächen nur äusserlich benetzt und laufend durch den Luftstrom leder bestrichen.
• Im Stillstand der Vorrichtung sind diese Flächan trocken.
• In der beiliegenden Zeichnung sind beispielsweise Ausführungsformen vom srfindungsgemässen Flüssigkeitsverdunstern dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 dinen Schnitt durch eine erst @ Ausführungsform eines Flüssigkeitsverdunsters nach der Erfindung, Fiy. 2 in einem Schnitt ähnlich demjenigen er Fig. @ 1 den Steuer- und Antriebsteil dieser Ausführungsform, Fig. 3 einen gestaffelten Schnitt senkrecht zu den Schnittebenen der Fig. 1 und 2, Fig. 4-6 Detailansichten von drei verschiedenen Varianten für die B@netzung der Verdunsterflächen des Verdunsters nach den Fig. 1-3, Fig. 7-9 Draufsichten zu den Fig. 4-C, Fig.10 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsferm, und die Fig. 11 und 12 schematisch zwei weitere Varianten der Anordnung und Ausbildung der Verdunstungsflächen, und Fig.l3 ein Detail der Fig.2.
• Mit 3 ist allgemein ein äusseres Gehäuse bezeichnet, das an der Kante zwischen einer Wand und der Decke eines zu befeuchtenden Raumes vorzugsweise in der Mitte der längsausdehnung des Raumes angeordnet ist. Durch diese Plazierung wird nicht nur erreicht, dass der V@rdunster keinan anderweitig benützbaren Raum beansprucht, sondern auch, dass die in den Verdunster einströmende Luft eine höhere Temperatur aufweist als diejenige in Bodennähe und deher mehr Feuchtigkeit aufnehmen kenn. Ausserdem mischt sich die den Verdunster verlassende und durch den Verdunstungsvorgang abgekühlt. Luft besser mit dr im Raum aufsteigenden Warmluft.
• Im @ Gehäuse 3 ist ein von einem Motor 4 (figur 2) antreib- -bares Querstromgebl@se 5 untergebracht, das durch eine Geffnung 1 in der Wandung 46 des Gehäusas 3 zu befeuchtende Luft aus dem Raum ansaugt und durch eine Austritts-Geffnung 2 wieder in den Raum fördert. Vor sainam Austritt aus dem gehäuse wird der durch das G@bläse erzeugte Luftstrom über benatzte Vardunstungsflächen geleitet. Diese Flächen sind durch eine Vielzahl mit Abstand voneinander auf einem drehantreibbaran Rohr 14 sitzenden Kreisscheiben 7 gebildet, von denen stets ein Segment in ein Wassersaß 6 ragt. Es erfolgt somit eine dor Eintauchtief@ entsprechende ringfürmige Benetzung jeder Scheibe 7. Um eine Benetzung der gämzen Scheibenoberfläche zu erreichen ist zwischen dem Gebläse 5 und den Scheiben 7 eine durchgehende, zu Kontrollzwecken nach der Luftaustrittsöffnung 2 hin, um die Drehachse A wegklappbare Stange B angebrncht, walche der Halterung von F@den 9 dient, die so angeordnet sind, dass sich beidseitig der Scheibenflächen jeweils ein loser @@il befindet. Die Fäden reichen mindestens bis zur zentralen Z@ne der Scheiben und sind wenig ausserhalb des Schei@en@andes miteinander verknüpft oder so@stwi@ verbunden, so dass die von dieser Stelle an lasen fäden mit der benetzten Ringfläche dei eich drehanden Scheiben 7 in Berührung kommen und bei fortschreitender Drehung die ganze Scheibenoberfläche mit Wasser ben@tzen.
• Bei geringer Scheibendistnanz wäre es möglich, dass zu Beginn des Benetzungsvorganges die Fäden 9 mit der benetzten Segmentfläche wohl Kontakt haben, aber die nach nicht benetzten Fadenenden im Lufstrom frei herumachweben und mit der gegenüberliegenden Scheibenseite in Berührung kommen könnten, was eine nur teilweise Banetzung der @cheiben 7 zur Folge hätte. Um dies zu vermeiden und eine vollständige Benetzung der Scheiben 7 zu gewährleisten, is+ zwischen zwei Scheiben 7 ein zusammenhängender Faden durch ein Distanzstück 10 geführt, welches mindestens bis zur zentralen Zone der betreffenden Scheibe reicht, in der Halterung befestigt ist und mit den daneben befindlichen Fäden 9 wenig ausserhalb des Scheibenrandes verknöpft oder verbunden ist. Mit Vorteil verläuft wie daggestellt die Durchgangsöffnung für den Faden parallel und exzentrisch zur Mittelachse des Distanzstückes 1@.
• Ui.t: Dicke der Distanzstücke 10 rnuss etwas kleiner als der Scheibenabstnd sein und, um ein Verklemmen zu verhindern, muss der Durchmesser mindestens das 1, 5-fach" des Scheibenabstandes betragen. Bei der Durchgangsöffnung fiir tlen Faden ist eine Ansehrägung 11 vorgesehen, damit der zur Stange 8 geführte Faden 9 das Mass der Scheibendistanz nicht überschreitet und abgeschnürt wird.
• mit Fig. 4-9 zeigen weitere Möglichkeiten um die ganze Flüche der stets nur teilweise in das Wasserbad eintauchenden Scheiben 7 zu benetzen.
• Bei der Variante nach den Fig. 4 und 7 sind die einzelnen Fäden 9 aus steifem Material und liegen stets auf den Distanzscheiben 13 zwischen den Scheiben 7 auf.
• Bei di Variante nach den Fig. 5 und 8 sind jeweils die beiden Enden eines Fadens an die Stange @ geknüpft und die dazwischenliegende Schlaufe durch eine Relle 10a hindurchgeführt, die auf der Distanzscheibe 13 läuft und deren Dicke auf den Scheibenabstand abgestimmt ist, so dass die beiden Schankel des Fadens an sinander gegenüberliegenden Flächen zweier Scheiben 7 anliegen.
• Eine weitere Möglichkeit die drohenden Scheiben 7 zu benetzen, bestaht gemäss den Fig. 6 und 9 darin, dass ein schenkelförmiger Streifen 12 anstelle der Fäden 9 bis mindestens zur zontralan Zone der betreffenden Scheibe geführt wird, der durch sein Eigengewicht auf den Distanzscheiben 13 ruht und der aussarhalb das Scheibendurchmessers eine Bohrung aufweist, die seine freie Lagerung auf der Stange 8 erlaubt. Da bai dieser Variante zwischen den 5treif n 12 eine Flüssigkeitsreibung entsteht, sind zwecks Verminderung derselben die Streifen schmal gewählt. Um den Flüssigkeitsfilm glsichmässig zu verteilen ist zudem auf der Einlaufseite der Streifen 12 eine runde oder konische Ausbuchtung vorgesehen.
• Die Drehgeschwindigkeit der Scheiben 7 wird so gewählt, dass das Wasser, welches auf dlm ringförmigen der jewei-Ligen Eintauchtiefe en-tsprechenden Teil der Scheibe 7 haftet, nicht zurückfliesst, sondern dass eine Schicht@icke bestehen bleibt, die aber nicht infolge zu grosser Drehgeschwindigkeit abgeschleudert werden darf.
• Für die Scheiben wird ein Material verwendet, welches über eine genügende Steifheit verfügt, nicht oxidiert, ein guntes Benetzungsvermögen aufweist, jedoch nicht saugfähig oder porös ist. Zwecks Verminderung des Luftwiderstandes werden die Scheiben möglichst dünn gehalten.
• Saugfähiges oder poröses Scheibenmaterial würde einem raschen Abfliessen des allfällig verbleibenden Wassers nach Stillsetzung der drehenden Scheiben 7 entgegenwirken.
• In den Poren würden sich Staubpartikel und Sakterien ansammeln, die ann erfahrungsgemäss bei ihrer Zersetzung einen schlechten Luftgeruch verursachen.
• Die Anzahl der Scheiben 7 richtet sich nach der gewünschten Verdunstungsoberfläche, welche. durch diese Anordnung auf kleinstem Raum verwirklicht werden kann. An beiden Enden des Rohres 14 sind Abschlusstücke eingeschraubt, welche die Scheiben 7 achsial klemmen und eine drehfeste Verbindung zwischen Rohr 14 und Scheiben 7 herstellen.
• Die Abschlusstücke dienen gleichzeitig als Lagerung des Scheibenstapels. Dpr Drehantrieb des S-chieibenstapels erfolgt vom Motor 4 aus durch einen Exzenter 15, welcher sich auf der Achse des Querstromgebläses 5 befindet, über einen Zwischenhebel 16 mit Federrückzug und einem mit dem Rohr 14 drehfest verbundenen Freilauf 17.
• Am einen Ende des Rohres 14 ist ein abgedichteter Drehanchluss 18 vorgesehen. Ueber diesen ist es möglich, von einem Kaltwasseranschluss zugeführtes Wasser durch ein zentrales Rohr im Innern des Rohres 14 bis zu dessen anderem Ende und innerhalb des Rohres 14 zurück zum Drehanschluss zu leiten, wobei das zurückkehrende Wasser über eine Ahlaufleitung 28 wnqgeführt wird. Wie in Fig. n dargestellt, sind die mit 36 bezeichnete Frischwasserzuleitung und die Ablaufleitung 28 direkt von der Raumwand her in das Gehäuse 3 geführt.
• Mit der @eschriebenen Anordnung können grundsätzlich zwei Ziele erreicht werden, nämlich eine Befeuchtung und eine Kühlung ohne Befeuchtung der zwischen den Scheiben '7 durchströmenden Luft. Zur Befeuchtung wird durch die Leitung 6 zu geführtes Frischwasser über ein durch ein Hygrostat gesteuertes Magnetventil 19 geführt, wobei die gewünschts Ausflussmenge durch Drosselung in einer Kapillarrohrwendel 2U erfolgt und der freie Ausfluss des Wassers in das Becken 21 zur Bildung des Wasserbades 6 erfolgt, wobei da-s zum Eintauchen der Scheiben 7 erforderliche Wasserniveau durch ein Ablassventil 22 geregelt wird.
• Die Frischwasserzufuhr wird so gewählt, dass mehr Wasser zugeführt wird als jeweils verdunstet wird, so dass im Betrieb des Verdunsters Steubpartikel, welche sich mit dem Wasser vermengen, fortlaufend durch den Wasserablauf entfernt werden. Das Ablassventil 22 besteht aus einem hohlen Ventilkegel, welcher in geschlossener Stellung in Niveauhöhe eine Ablassöffnung 24 aufwsist. Die Betätigung des Ablassventils 22 erfolgt ebenfalls gleichzeitig durch den Hygrostat auf thermoelektrische Art, wobei ein Heizelement 25 den Dimetallstab 26 so verformt, dass durch diese Anordnung ein geröuschloses Schliassen resp. Deff@en erfolgt. Wenn die Raumluft den gewünschten Feuchtigkeitsgrad erreicht hat, erfolgt durch den Hygrostaten das Schliessen des Magnetventiles 19 und das Oeffnen des Ablassventiles 22, wobei das Becken 21 vollständiy geleert wird und eine Trocknung sämtlicher mit Wasser in Berührung g@rat@ner Teile erfolgt. Das Becken 21 besteht vorteilhaft aus einem Material mit einem grossen Wärmeausdehnungskoeffizienten und ist auf der min Wasser beaufschlagten Seita mit einem haftungefreien Kunststoff, z.B. dem Markenprodukt "TEFLUN" beschichtet. Dadurch werden allfällige nach dei Trocknung ver@lie@ene Staubpa@bikel durch geringfügige Temperaturschwankungen von der Kunststoffoberfläche losgesprengt und bei der nächstfolyenden Inbetriebsetzung durch das Wasser abgeführt. Um bei einer möglichen Verstopfung der Ablaufleitung 28 ein Ueberlaufen des Beckans 21 zu vermeiden, ist ein Schwimmer 29 vorgesehen, welcher beim Erreichen eines maximalen Pegelstandes über einen elektrischen Schnappschalter 30 die Magnetventile 19 und 31 schliesst, und ein weiteres Zufliessen von wasser verhindert, wobei eine entsprechende Warnleuchte die Störung anzeigt.
• Um den beschriebenen Verdunster, beispielsweise im Sommer, nur zum Kühlen ohne Befeuchtung eines Raumes zu verwenden, wird das Frischwasser aus der Leitung 36 über ein -thermastatgesteuertes Magnetventil 31 anschliessend durch eine Kapillarrohrwandel 32 und durch das Abschlusstück in das Innere des Rohres 14 geleitet, wobei ein Temperaturaustausch zwischen dem Wasser und den Scheiben 7 und der zwischen diesen durchströmenden Luft stattfindet. Das Backen 21 bleibt er und die Scheiben 7 werden nicht befeuchtet, so dass eine Befeuchtung der Luft nicht stattfindet. Zur Verhinderung einer Abnützung der Fäden 9 werden auch die Scheiben 7 nicht gedreht. Das Abschalten der Drehbewegung erfolgt, indem der Zwischenhebel 16 durch einen Kolben 33 vom Exzenter 15 abgehoben wird. Es ist ohne weiteres möglich, die durchströmende Luft mittels einer thermostaL-gesteuerten Heizspirale 34 zu erwärmen und durch den Zusatz einer Ozonlampe 35 mit Ozon zu bereichern, wobei durch die UV-Strahlenabgabe der Ozonlampe aine Abtötung dlSr in der Luft befindlichen Dekterien erfolgt.
• Zur Ueberprüfung der Organe im Gehäuse ist die Frontplatte @@ sowie die Deckplatte 47 in den Scharnieren 48 bzw. 49 schwenkbar gelagert.
• Die Ausführungsformen nach den Fig. 10-11 unterscheiden sich von den vorstehenden darin, dass mittels eines Gebläses 37 ein Luftstrom erzeugt wird, welcher zwischen sich drehenden, in einem Haltering 38 angeordneten Lamellen 39 hindurchgeleitet wird, die periodisch in ein Wasserbad 40 getaucht werden und sich durch ihre Drehbewegung beidseitig benetzen. D-r Haltering 38 weist beidseitig einen Rand 41 auf, der einerseits als Versteifung dient und anderseits in Verbindung mit den Lamellen 39 kleine Taschen bildet, welch sich beim Eintauchen in das Wesserbad 40 mit Wasser füllen, das sich beim Erreichen eines gewissen Neigungswinkels der Lamellen 39 über diese ergiesst und die Benetzung der Lamellenoberflache bewirkt. Der Haltrink 38 ist in zwei Stützrnilen 42 drehbar gelagert und wird über ein Riemengetriebe 43 vom Gebläsemotor 44 angetrieben.
• Gemäss der in Fig. 12 dargestellten Variante wird der Luftstrom zwischen sich frei drehende, kreisförmig zusammengefügte Lamellen 45 geleitet, die in einem drehangetriebenen Haltering 38 angeordnet sind, wobei die Lamellen an ihrer tiefsten Stelle ständig in das Wasserbad 40 ragen und. sich bei ihrer Abrollbewegung benetzen.

Claims (16)

PATENTANSPRUECHE

1. Flüssigkeitsverdunster zur Luftbefeuchtung von Räumen, mit einem Gehäuse in dem ein Gebläse untergebracht ist, dessen Luftstrom vor seinem Austritt aus dem G@häuse übr benetzte Flächen geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von nicht porösen Flächen (7) mit einem Antrieb verbunden sind, der im Betrieb des Verdunsters jede einzelne dieser Flächen mindestens teilweise in die zu verdunstende Flüssigkeit (6) eintaucht und anschliessend durch den Luftstrom des Gebläses (5) führt.

2. Flüssigkeitsverdunster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächen durch eine Vielzahl mit Abstand voneinander auf einer drehantreibbaren Achse (13) sitzende Scheiben (7) gebildet sind, von denen stets ein Segment in eine zur Aufnahme der zu verdunstenden Flüssigkeit (6) bestimmte Wanne (21) ragt.

3. Flüssigkeitsverdunster nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Fläche der Scheiben ein Faden (9) zugeordnet ist, der von ausserhalb der Schcibe bis über die zentralc Zone derselben ragt und bei drehender Scheibe die auf dem benetzten Segment befindliche Fl''ssigkeit über die ganze Scheibenfläche verteilt.

d. Flüssigkeitsverdunster nach Anspruch 2, dadurch grketlnzeichnet, dass auf einer zur Drehachse der Scheiben parallelen Achse (), die ausserhalb der Scheiben verläuft, Streifen (12) angeordnet sind, die angenähert radial zwischen benachbarte Scheiben an deren Flachen @nliegend geführt sind.

5. Flüssigkeitsverdunster nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass alle Fäden (9) oder Streifen (12) an einer gemeinsamen Stange befestigt sind, die zur Drehachse der Scheiben parallel verläuft und von welcher sie zwischen die Scheiben hängen, und dass diese Stange (8) zu Kontrollzwecken mitsamt den Fäden durch die Luft-Austrittsöffnung (2) des Gehäuses (3) herausklappbar ist.

6, flüssigkeitsverdunster nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Organe (lOa) vorhanden sind um die Fäden so zu führen, dass-sie angenähert radial an den Flächen der Scheiben anliegen.

7. Flüssigkeitsverdunster nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanne (21) nur während des Betriebs des Verdunsteis Flüssigkeit enthält.

8. Flüssigkeitsverdunster nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserstand in der Wanne, und damit die Eintauchtiefe der Scheiben regulierbar ist.

9. Flüssigkeitsverdunster nach Anspruch B, dadurch gekennzeichnet, dass diese Regulierung durch einen Schwimmer (29) erfolgt.

10. Flüssirjkcitsverdunster nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanne mit einer Frischwasserzufuhrleitung und mit einer Ablaufleitung verbunden ist, wobei die Frischwasserzufuhr so geregelt ist, dass mehr Wasser zugeführt wird als verdunstet wird.

11. Flüssigkeitsverdunster nach den Ansprüchen 7 und 10 dadurch gekennzeichnet, dass Organe (19, 22) vorhanden sind, um die Wanne bei Ausserbetriebsetzung des Vcrdunsters vollkommen zu entleeren.

12. Flüssigkeitsverdunster hach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Scheiben kühlbar sind.

13. Flfissigkeitsverdunster nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, dass die Scheiben auf einem Rohr (13,l4) sitzen durch welches Kühlflüssigkeit zirkulierbar ist.

14. Flüssigkeitsverdunstar nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er zur stationären Anordnuny zwischen einer Wand und der Decke eines zu befeuchtenden Raumes ausgebildet ist.

15. Flüssigkeitsverdunster nach Ansprüchen 10 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Frischwasserzufuhrleitung und die Ablaufleitung von der Jand her in das Gehäuse gef2hrt sind.

16. Flüssigkeitsverdunster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächen durch eine Vielzahl Lamellen (39, 45) gebildet sind, von denen mindestens Teile in stetem Wechsel in die zu verdunstende Flüssigkeit und in den Luftstrom bewegt erden L e e r s e i t e