DE2033206C - Verfahren zum Trocknen von Luft sowie hierfür bestimmte Vorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von Luft in einem Vielkanalsystem mit einer ersten Gruppe von Kanälen, durch die ein Kühlmittel hindurchgeht, und einer abwechselnd zwischen diesen Kanälen vorgesehenen zweiten Gruppe von Kanälen, durch die zu trocknende Nutzluft hindurchgeht und deren Wände Träger für ein Sorptionsmittel bilden, wobei das Kühlmittel durch Wärmeleitung über die Kanalwände bei der Feuchtigkeitsabsorption freigesetzte Wärme von der Nutzluft entfernt. Das Kühlmittel hat somit zur Aufgabe, Kondensationswärme wegzuleiten, die sich dadurch bildet, daß die Feuchtigkeit der Nutzluft von dem Sorptions- oder Trockenmittel aufgenommen wird, wodurch sich die Nutzluft auf eine vorgesehene absolute Feuchtigkeit trocknen läßt, ohne daß gleichzeitig der relative Feuchtigkeitsgehalt der Luft auf äußerst niedrige Werte gebracht zu werden braucht.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, als Kühlmittel Luft, wie Außenluft, zu verwenden, die dann eine Wärmemenge unter entsprechender Temperatursteigerung aufzunehmen vermag. Hierüber hinaus ist die Erfindung im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlung zu einem wesentlichen Teil durch Verdampfen von Wasser in das Kühlmittel im Innern der Kanäle der ersten Gruppe herbeigeführt wird. Das Trockenmittel muß mit gewissen Zwischenräumen dadurch regeneriert werden, daß das absorbierte Wasser mittels eines Wärmemittels entfernt wird, und gemäß einer weiteren wichtigen Eigenschaft der Erfindung werden die Wände in den Kanälen der ersten Gruppe dazu gebracht, Wasser anzusammeln, das intermittent von dem diese Kanäle durchströmenden Wärmemittel zugeführt wird.

Während also der Wärmeentzug aus dem hygroskopischen Trockenmittel gemäß der Erfindung hauptsächlich durch Verdampfen von Wasser aus den Kanalwänden ihr ersten Gruppe erfolgt, wird die Kühlleistungsfähigkeit erheblich größer, als wenn nur der eigene fühlbare Wärmegehalt der Kühlluft ausgenutzt wird. Gemäß der Erfindung werden mehrere hervorstechende Vorteile erzielt, indem durch die wesentlich vergrößerte Kühlleistungsfähigkeit der Kühlluft je Volumeneinheit die Kühlluftmenge verringert und die Kanäle für dieselbe Leistungsfähigkeit kleiner gehalten werden können, was die Wirtschaftlichkeit des Betriebes günstig beeinflußt. Die Verdampfung von Wasser in die Kühlluft bringt außerdem den Vorteil mit sich, daß man niedrigere Temperaturen erreicht und dadurch eine tiefere Trocknung der Nutzluft erzielt. Die Wärmemenge, die gemäß der Erfindung aus der Nutzluft entfernt wird, kann sogar so groß sein, daß die Temperatur der Nutzluft nach ricr Trocknung kleiner wird als vor ihr.

Gemäß einer weiteren Eigenschaft der Erfindung erfolgt die Wärmeübertragung zwischen den beiden Kanalgruppen lediglich durch Wärmeleitung im Wandwerkstoff, der zu diesem Zweck im wesentlichen Grad für sowohl Wasserdampf als auch Sorptionsmittel undurchlässig ist.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezug-

nähme auf in den Zeichnungen beispielsweise gezeigte Ausführungsformen näher beschrieben, hs zeigt

Fig. 1 schaubildlich eine Ansicht eines zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung

ίο bestimmten Trockenapparates,

Fig. 2 die grundsätzliche Ausführung der verschiedenen Kanalgruppen bei dieser Ausführungsform,

F i g. 3 schematisch und in größerem Maßstab

Teile von derselben Ausführungsform zugehörigen Kanälen,

F i g. 4 schaubildlich einen Teil des Austauscherkörpers mit zusammenarbeitenden Gliedern für die Regenerierung des Sorptionsmittel,

Fig. 5 schaubildlich eii,e zweite Ausführungsform für Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung,

F i g. 6 schaubildlich den bei der Ausführungsform gemäß F i g. 5 verwendeten Austauscherkörper.

Fig. 7 bis 9 schaubildlich drei alternative Ausführungsformen für einen mit Kanalsystem ausgestalteten Austauscherkörper,

Fig. IO eine Klimaanlage iiit einem nach F i g. 5 ausgeführten Trockenapparat,

Fig. 11 ein Diagramm.

In den verschiednen Ausführungsformen haben dieselben oder gleichwertige Teile in vielen Fällen dieselben Bezugszeichen erhalten.

Bei der Ausführungsforni nach den Fig. 1 bis 4 bzeichnet 10 ein Gehäuse, in welchem der mit Kanalsystemen ausgebildete Austaucherkörper 12 untergebracht ist. Dieser Körper ist gemäß dem Gegenstromprinzip in bezug auf die beiden durch den Körper hindurchgehenden Mittel ausgebildet. Die zu trocknende Luft, die Nutzluft, tritt ein durch einen Rohrstutzen 14, der gemäß der F i g. 1 auf der Rückseite des Gehäuses neben dem Unterteil des Körpers 12 vorgesehen ist. Die getrocknete Nutzluft tritt durch einen Rohrstutzen 16 auf der entgegengesetzten Seite des Apparates und an dessen Oberteil aus. Die Kühlluft, die verbrauchte Nutzluft sein kann, tritt oben durch eine öffnung 18 in dem Gehäuse ein und entweicht durch einen Rohrstutzen 20 an dessen Unterteil in die umgebende Außenatmosphäre.

Wie insbesondere aus F i g. 2 hervorgeht, ist der Körper 12 bei diesem Ausführungsbeispiel durch generell mit 22 bezeichnete Zwischenwände in zwei Gruppen von Durchlässen oder Kanälen unterteilt, von denen die eine Gruppe von der Kühlluft und die andere Giuppe von der Nutzluft durchstrichen wird. Die Durchlässe 23 für die Kühlluft sind oben und unten offen und an den Seiten durch Rahmenelemente 26 abgedeckt. Ferner sind die Durchlässe 23 zwischen zwei parallelen Wänden 22 mittels Zwischenwänden 28 in Teilkanäle 24 unterteilt. Zwischen den Durchlässen 23 sind abwechselnd die Kanäle oder Durchlässe für die Nutzluft vorgesehen. Die letzteren Durchlässe sind bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 bis 4 ebenfalls in Teilkanälc 30 von im wesentlichen der Form eines Z aufgeteilt. Mitten vor dem Einlaßstutzen 14 sind die Kanäle 30 mit zu dem Stutzen 32 gerichteten öffnungen versehen und verteilen sich dann mit Hilfe von Zwischen-

wänden 34 über die ganze Breite des Austauschcrkörpcrs 12. Die Kanäle strecken sich dann aufwärts zu Auslässen 36, die dem Auslaßstutzen genau gegenüberliegen. Der durch die Kanäle 30 hindurchgehenden Nutzluft wird über den größeren Teil der Wände 22 des Körpers 12 eine lotrechte nach oben gerichtete Strömung erteilt, während sie an den Enden der Kanäle in kürzeren Abschnitten waagerecht strömt. Somit gehen die beiden Luftströme im wc-

Kanäle 30 zu kühlen. Die Haube 70 wird zusammen mit dem Spritzverteiler 56 von einem Antriebsmechanismus, wie einer Schraube 72, so betätigt, daß sie sich langsam in einer Richtung über die obere 5 Oberfläche des Austauscherkörpers 12 bewegt, wodurch die einzelnen Reihen von Kanälen 24 nacheinander von der Zufuhr von Kühlluft abgeschirmt und statt dessen von dem Wärmemittcl durchströmt werden. Die Schraube 72 wird von einem Motor 73 und

scnllichen in Gcgcnstrom aneinander vorbei. Die Ka- io einem über Räder 75. 76 86 gelegten Keilriemen 74

niilc 30 sind mit Ausnahme der Einlasse 32 und der in Umdrehung versetzt. Von einem Rad 77 auf der

Auslässe 36 mit Hilfe von Rahrncnclcmcntcn bc- Welle des Motors 73 erstreckt sich eil. Ricmcnvorge-

gren/t, wie in der F ig.2 bei 38. 39, 40, 41 angcdeu- lege 78 zu einem Antriebsrad 79 für eine Schraube

let ist. 80 hinab, die den Trog 58 synchron mit der Haube

Die Trennwände 22 sind aus drei Lagen oder 15 70 in waagerechter Richtung quer zum Apparat

Schichten zusammengesetzt, wie in übertrieben gro- führt. Die Schlauchverbindungen 54 und 46 crmöglißcm Maßstab in der F i g. 3 dargestellt ist. Von diesen besteht eine dünne Mittelschicht 42 aus einem

Werkstoff, der für Wasser in flüssigem oder dampfchen die axiale Bewegung der Haube 70 und

Troges 58.

In dem Auslaßstutzen 16 für die Nutzluft ist ein

förmigcm Zustand schwer- oder undurchlässig ist, »o Schirm 82 mit Scitcnflanschcn 83 vorgesehen, der was für gewisse Kunststoffe zutrifft. Diese Mittel- synchron mit der Haube 70 mit Hilfe einer Schraube schicht ist auf ihrer den Kühlkanälcn 24 zugcwand- 84 angetrieben wird. Diese Schraube wird ihrerseits ten Seile mit Schichten 44 eines netzenden Werkstof- über das Rad 86 über das Ricmcnvorgclcge 74 von fcs bzw. wasscrabsorbicrcndcn oder zurückhaltenden dem Motor 73 angetrieben. Der Schirm 82 hat zur Werkstoffes, wie Papier aus Zellstoff oder Asbest, as Aufgabe, die sich in den Kanälen 30 mitten vor und belegt. Die Kanäle 30 für die Nutzluft auf der andc- seitlich neben der Haube 70 befindliche Luft daran ren Seite der Mittelschicht 42 tragen auf ihren Wan- zu hindern, durch den Rohrstutzen 16 zu der Vn den Beläge eines hygroskopischen oder fcuchtigkeits- brauchsstellc für die Nutzluft auszuströmen. P< absorbierenden StofTcs wie Lithiumchlorid. Auf den Schirm 82 folgt also d^m Spritzverteiler 56 unn Mittelschichten 42 können Träger 46 eines dünnen, 30 dessen waagerechter Wanderung und befindet sii' porigen oder faseriörmigcn Werkstoffes bciesiigi vor den öffnungen 36 zu dem einen oder den hcici« sein, der mit dem feuchtigkeilsabsorbicrenden Stoff Kanälen 30, die an diejenige Reihe von Kühlluft!-» getränkt ist. nälcn 24 grenzen, die im gegebenen Augenblick nv

" Wasser wird dem Umwälzsystcm in dem Apparat tels des heißen Wassers erwärmt werden. Die :i> von einer zweckmäßig an ein Netz angeschlossenen, 35 diese Weise in den Schirm 82 eintretende Luft trii mit einem Ventil 49 versehenen Leitung 48 zugeführt durch einen Balg 88 in die freie Außenluft aus. Λ· (Fig. 1). Dieses System umfaßt eine Steigleitung50. derc Reihen von Nutzluftkanälen werden ganz μι in der ein Heizkörper 52 vorgesehen ist und die oben schlossen, wie weiter unten näher erklärt werde*· in einen Schlauch 54 übergeht, der seinerseits an wird Der Balg 88 kann seine Länge je nach der I ;ueinen oder mehrere Verteiler (Fig.4) mit unteren 40 des Schirms 82 ändern. Die waagerechte Bcwcgun, Ausströmlöchern über den Kanälen 24 angeschlossen der Elemente 70, 82 und 58 läßt sich so steuern, ό?¹' ist. Das zugeführte heiße Wasser strömt durch diese sie nach Vorbeigang an sämtlichen Reihen von Kn Kanäle hinab, um in einem Trog 58 gesammelt zu nälen 24 mit größerer Geschwindigkeit zur entgegen werden. Zwischen diesem Trog und einer Einlaßlei- gesetzten Seite des Austauscherkörpers zurückkch tung 60 für eine von einem Motor 61 angetriebene 45 rcn. Während dieses Rücklaufes kann die Zufuhr vor Pumpe 62 ist ein Schlauch 64 angebracht. Die Heißwasser mittels (nicht gezeigter) Glieder unlcr-Druckscite der Pumpe 62 steht mit der Steigleitung brachen sein.

50 in Verbindung. Durch das vorbeschriebene Um- Der beschriebene Apparat arbeitet 'olgcnderma-

wälzsystem und lotrechte Kühlluftkanäle 24 geht, wie ßen: Bei seinem Betrieb tritt die zu !rockende Luft aus dem Nachstehenden hervorgeht, eine Umwälzung so durch den Rohrsluzen 14 ein und strömt durch die von Wasser vor sich, das in dem Heizkörper 52 bis in Kanäle 30 aufwärts zu den Auslaßstutzen 16 und die Nähe des Siedepunktes erhitzt wird. Eine gewisse von dort zu dem Raum, dessen Feuchtigkeitsgehalt Zufuhr von Frischwasser über die in die Kanäle 24 geregelt werden soll. Während des Durchganges verdampfende Wassermenge hinaus läßt sich bei- durch die Kanäle 30 kommt die Luft in Berührung spielsweise dadurch erzielen, daß der Trog 58 mit 55 mit der Sorptionsschicht 46, und hierbei wird in dei einem Oberlauf 66 versehen ist, durch den Wasser in Luft vorhandene Feuchtigkeit von dieser Schicht abden mit einem Auslaß 68 versehenen unteren Teil sorbiert. Gleichzeitig streicht Kühlluft in Richtung des Apparates abfließen kann. Hierdurch wird das in abwärts durch die Kanäle 24, deren Wandschichter dem System umgewälzte Wasser daran gehindert, 44 zuvor benetzt worden sind, so daß eine Verdamp-Salze und dergleichen »Mineralien«, die sich in den 60 hing in die Kühlluft stattfindet. Durch die Absorbieporigen Schichten 44 absetzen könnten, in uner- rung von Feuchtigkeit durch die Schichten 46 in der wünschtem Grade anzusammeln. Kanälen 30 wird Kondensationswärme frei. Die«

Die Spritzverteiler 56 bt oben und an den Seiten wird über die dünnen Wända 42 in die Schichten 4< von einer Haube 70 mit so ausgeformten Seitenflan- in den Kanälen 24 geleitet. Dadurch, daß die Schich sehen 71 versehen, daß Kühlluft daran gehindert 65 ten 44 Wasser enthalten, kann nun Wärme von de wird, gleichzeitig mit dem Wärmemittrl, d. h. dem Kühlluft durch die Verdampfung des Wassers in dii Warmwasser, durch die Kanäle 24 hindurchzuströmen Kanäle 24 aufgenommen werden. Auf diese Weisi und die dann gerade in Regenerierung befindlichen erhält man eine intensive Oberleitung von Wärme

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jerarl, daß die Temperatur des Sorptionsmittel und rcn Spritzvcrtcilcrn :56 zuzuführen, wobei eine ent-

ier Nutzluft in den Kanälen 30 auf einem niedrigen sprechende Anzahl von Nutzluftkanälen einer Rc-

Wert gehalten wird, was seinerseits bedeutet, daß die generierung unterworfen wird. Die Regenerierung

Feuchtigkeitsabsorption auch bei hohen relativen findet jedoch auch in einem solchen Fall in nur

Feuchtigkeitsgehalten außerordentlich gut wird. Die S einem kleineren Teil der Zone statt, in der eine

erforderliche Kühlluftmcngc beträgt nur einen Trocknung von Nutzluft vorgenommen wird. Auch

Bruchteil der Menge, die erforderlich wäre, wenn nur die Flanschbreitcn können größer sein als eine

der eigene fühlbare (sensitive) Wärmcgchalt der Durchlaßweite in bezug auf die Flansche 71 und

Kühlluft für die Kühlung ausgenutzt werden könnte. drei Durchlaßweiten in bezug auf die Flansche 83.

Hierdurch erhält der Apparat verhältnismäßig kleine io Es leuchtet ein, daß in einer Vorrichtung gemäß

Abmessungen, und seine Betriebskosten lassen sich F i g. 1 die Anzahl der Reihen von Kanälen, in denen

niedrig halten. Trocknung stattfindet, in Wirklichkeit wesentlich

Das Sorptionsmittel muß mit gleichmäßigen Zwi- größer ist als die Anzahl von Kanälen, die sich in

schcnräumen durch Austreiben des aufgenommenen dem gegebenen Augenblick genau vor den beiden

Wsisscrs regeneriert werden, was mit Hilfe des Um- 15 Elementen 70 und 82 befinden,

wälzsystemes für heißes Wasser erfolgt. Dieses wird Bei der Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6

nacheinander den verschiedenen Reihen von Kühl- ist der Austauscherkörper 12 so ausgestaltet, daß die

luftkanälcn 24 zugeleitet, wobei die Schichten 46 in beiden Mittel durch ihn in Querstrom hindurchge-

dcn angrenzenden Nutzluftkanälen 30 auf eine so hen.

hohe Temperatur erhitzt werden, daß die Feuchtig- ao Sämtliche Schichten des Austauscherkörpers 12

kcit aus dem Trockenmittel entweicht. Diese Feuch- sind gewellt, wobei die Wcllungen oder Falten 90 in

tigkcit wird dann durch den Teilstrom der Nutzluft jeder zweiten Schicht einen Winkel zu den Wellun-

wcggclcitct, die durch den Balg 88 in die Umgebung gen oder Falten 92 in den zwischenliegenden Schich-

austntt und somit nicht in die zu der Verbrauchsicllc ten bilden. Diese Winkel sind sowohl zur Waagerech-

slrömcnde trockene Nutzluft eingemischt wird. Die as ten als auch zur Senkrechten schräggesiclll. Die Zwi-

Trocknung mittels heißen Wassers wird durch die für schenräume zwischen jedem Schichtenpaar sind oben

Feuchtigkeit schwer durchdringbaren Trennwände und unten durch Streifen oder Stränge 94 aus einer

42 ermöglicht. geeigneten Masse verschlossen. Beidseitig von diesen

Die tirlägr 44 in den KUhlluftkanälen 24 werden sind hierdurch offene Kanäle 24 für die Kühlluft gewährend der Durchspülung mit dem heißen Wasser 30 bildet. Dazwischenliegende Schichtenpaarc sind dagenct/t und sammeln Wasser, das dann dafür cingc- gegen längs lotrechten Kantenstreifen 96 vcrschlossct/t wird, um während der Trocknung der Nutzluft sen, so daß Kanäle 30 für die Nutzluft entstehen. Wärme durch Verdampfung von Wasser in die die Zwischen den Streifen 94 bzw. 96 erstrecken sich die Kanäle 24 durchströmende Kühlluft zu entfernen. einzelnen Kanäle tibcr die Oberfläche des Austau-

Wie aus der F i g. 4 ersichtlich, hat der Schirm 82 35 scherkörpers mit einer Weite, die zwischen Null an

eine innere öffnung einer Breite, die der Weite von den Berührungsstcllen der Schichten und der doppcl-

zwci Durchlässen oder Kanalreihcn im Austauscher- ten Wcllcnhöhe wechselt. Die einzelnen Schichten

körper 12 entspricht. Die offene Weite der Haube 70 sind in derselben Weise zusammcngcsetzi, wie im

ist größer und entspricht beispielsweise vier Durch- Zusammenhang mit der F i g. 3 beschrieben worden

lassen oder Kanalreihcn. Daher wird Heißwasser 40 ist.

stets gleichzeitig zwei oder drei Reihen von Kanälen Die Nulzluft durchstreicht die Kanäle 30 des Kör-24 je nach der Lage der Haube während ihrer Ver- pers 12 in zur Hauptsache waagerechter Richtung Schiebung in der einen Richtung zugeführt. Bei drei gemäß den Pfeilen 98. Die Kühlluft tritt durch einen gleichzeitig mit Heißwasser gespeisten Kanalreihen Rohrstutzen 100 ein. Der Austauscherkörper 12 ist sind die beiden äußeren nur teilweise offen, jedoch 45 mit einer lotrechten Zwischenwand 102 verschen die genügend, damit Heißwasser in ihnen hinabgespült ihn in zwei Hälften aufteilt. Daher strömt die Kühlwird. Eine Reihe von Kanälen 24 wird stets an einer luft vom Einlaßstutzen 100 aufwärts in der rechten oder beiden Seiten an eine Reihe von Kanälen 30 Hälfte gemäß F i g. S, wie mit den Pfeilen 104 angegrcnzen, durch die durch den Schirm 82 zum Auslaß deutet ist. Zwischen der Oberkante des Austauscher-SS entweichende Regenerierluft hindurchgeht. 50 korpers und dem Dach des Gehäuses 10 ist ein Zwi-Glcichzeiiig müssen die Flansche 71 der Haube 70 schenraum vorgesehen, in welchem die Kühlluft zur mindestens je eine Durchlaßweite und die Flansche linken Hälfte des Austauscherkorpcrs hinQberströmt, 83 des Schirms 82 mindestens je drei Durchlaßweiten wobei sie gemäß den Pfeilen 106 abgebogen wird abschirmen. Dies muß so sein, damit Kühlluft nicht und dann abwärts zum Auslaß 20 strömt. Die KQhI-durch eine Reihe von Kanälen 24 hindurchgehen 55 luft durchströmt den Austauscherkörper 12 also kann, die an eine Reihe von Kanälen 30 grenzen, die zweimal unter Querströmung zu der waagerechten auf der anderen Seite von Heißwasser durch die dort Richtung der Nutzluft

vorgesehene Reihe von Kanälen 24 gerade aufgeheizt Ebenso wie bei der vorhergehenden Attsführungs-

werden. Ferner darf Nutzluft nicht durch eine Reihe form wird eine Haube 70, in der wenigstens ein

von Kanälen 39 hindurchgehen, die aa eine Reihe 60 Spritzvertefler 56 vorgesehen ist, über die Oberseite

von Kanälen 24 grenzt, deren Wände nach einer des Austauscherkörpers hm- und hergeführt zwecks

Durchspülung mit Heißwasser noch nicht wieder ab- intermittierender Zofuhr von Wärmemittel in der

ge'· OhIt sind. Form von Heißwasser zu den Kanälen 24 für KOhI-

Die oben angegebenen Abmessungen der Haube luft. Unten sind zwei Tröge 58 für Aufnahme des

76 und des Schirms 82 sind nur als Mmdestdimensin- 65 Wärmemittels von jeder der beiden Hälften des Aus-

nen zu betrachten. Somit ist es vorteilhaft, glekhzei- tauscherkörpers vorgesehen Diese Tröge sind am

tig WärmemtUel mehreren und am besten einer grö- Boden an biegsame Schläuche 64 angeschlossen für

ßeren Anzahl von Kanälen 24 mit Hilfe von mehre- Umpumpen des Wärmemittels mit der Pcmpe 62 zu·

rück zum Heizkörper Sl und der Oberseile des Aus- Um die Kar.'en dort abzudecken, wo keine Strömung

lauschcrkörpers. vorkommen darf, sind oben und unten Rahmenelc-

In diesem Falle hat der Schirm 82 eine Erstrek- mente 130 und an den Kanälen 30 für die Nutzluft -

kung, die der Gesamthöhe des Austaucherkörpers 12 lotrechte Rahmenelemcntc 132 vorgesehen. Die Ka-

entspricht, so daß die Kanüle 30, in denen eine Re- 5 näle 24 für die Kühlluft sind seitlich von Rahmcnele-

generierung des Sorptionsmittels stattfindet, völlig menten 134 abgedeckt. Die gewellten Schichten 124

abgesperrt w-rden und die feuchte, verbrauchte Re- brauchen nicht diffusionsdicht zu sein, weil sie auf

generierluft statt dessen durch einen biegsamen beiden Seiten mit demselben Mittel in Berührung

Schlauch 88 in die umgebende atmosphärische Luft stehen. Statt dessen können sie einen Mittelteil aus

entweicht. In diesem Fall ist der Schirm 82 an die io Metallfolie haben, die einen hohen Wärmclcitkoeffi-

Einlaßscite für die Nutzluft verlegt, die also in der zientcn aufweist. Dieser Mittelteil ist, wie oben be-

Regenericrzonc in entgegengesetzter Richtung zur schrieben wurde, auf beiden Seiten mit einem Sorp-

Strömungsrichtung in den übrigen Kanälen 30 hin- tionsmittelbelag an den Nutzluftkanälen und mit

durchgeht, wie mit dem Pfeil 108 angedeutet ist. Die einer wasseraufnehmenden Verkleidung an den

Haube 70 und der Schirm 82 sind schematisch veran- 15 Kühlluftkanälen verschen.

schaulicht und sollen somit in Wirklichkeit dieselbe Die Ausführungsform nach Fig.9 unterscheidet Ausführung aufweisen, wie oben im Zusammenhang sich von der vorhergehenden hauptsächlich nur damit der Fi g. 4 beschrieben worden ist. durch, daß die unteren und oberen Spalten 126 bzw.

Die Elemente 70, 58 und 82 führen wie bei der zu- 128 eine in der Richtung der Einlaßöffnungen 32 vor beschriebenen Ausführungsform synchronisierte ao bzw. den Auslrittsöffnungcn 36 abnehmende Höhe Bewegung aus, wobei sie von dem gemeinsamen Mo- dadurch erhalten haben, daß die Schichten 124 in tor 73 angetrieben sein können, dessen Welle 110 ein entsprechender Weise schräg abgeschnitten sind.
Vorgelege 112 für die Haube 70 und ein Vorgelege Die in der Fig. 10 gezeigte Anlage hat einen 114 für die beiden Sammeltröge 58 antreibt. Eine Fcuchtigkeitsaustauscher 10, welcher der Ausfühvon einem kegeligen Zahnradpaar 116 angetriebene 45 rung am nächsten kommt, die aus der Fig. 5 hervor-WeIIe 117 überträgt die Bewegung der Welle 110 an geht. Außenluft wird durch einen Ventilator 144 zu ein Vorgelege 118 für den Schirm 82. Diese Vorge- dem Rohrstutzen 14 eingesaugt und strömt dann im lege können mit Riemen 119 ausgeführt sein, deren wesentlichen in waagerechter Richtung durch die Kaeine Trumm mit einem auf den Elementen ange- näle 30 des Austauscherkörpers zu einem Auslaßbrachten Stift 120 verbunden ist, siehe den Schirm 30 stutzen 16. Die Kühlluft besteht aus verbrauchter 82. Raumluft, dir durch den Kanal 160, die Kanäie 24

Seitlich neben dem Austauscherkörper können des Austauscherkörpers und den Auslaß 20 zur oben Gcradführer 136 od. dgl. (F i g. 6) entsprechend Saugseite eines Ventilators 146 strömt, der die Kühlden verschiedenen Reihen von Kanälen 24 vorgese- luft in die freie Atmosphäre ableitet. Der Heizkörper hen sein. Entsprechende Geradführungen 138 sind 35 52 ist in diesem Beispiel gasbeheizt und hat eine längs einer Seite entsprechend den verschiedenen Gaszuleitung 148 mit einem in einem äußeren GeReihen von Kanälen 30 vorgesehen. Diese Geradfüh- häuse 152 angebrachten Brenner 150. Die Verbrenrungen haben zur Aufgabe, Stützen und Dichtungen nungsprodukte ziehen durch eine Leitung 154 zum für die Haube 70 bzw. den Schirm 82 bei deren Be- Auslaß 20 ab.
wegungen zu bilden. 40 In dem Auslaßstutzen 16 für die getrocknete Nutz-

Die Ausführungsform nach F i g. 7 hat ebenso wie luft ist ein Befeuchter 156 vorgesehen. Wasser wird die vorhergehende Ausführungsform einen aus ge- zu intermittierender Umwälzung durch den Befeuchwellten Schichten aufgebauten Austauscherkörper, ter 156 mit Hilfe einer Pumpe 158. einer Zuleitung wobei die Wellen oder Falten in benachbarten 160 und einer an die Saugseite der Pumpe 158 ange-Schichten einander kreuzen. Oben und unten sind 45 schlossenen Rückleitung gebracht. Wasser wird dem Streifen oder Stränge 94 und längs der lotrechten Befeuchter von der Netzleitung 48 durch eine Zweig-Seiten Streifen oder Stränge 96 zwecks Aufteilung leitung 164 mit darin angebrachtem Ventil 166 zugedes Austauscherkörpers in zwei Gruppen von Kanä- führt. Um zu verhindern, daß der Geha't an Salzen len 24 und 30 angebracht. Der Austauscherkörper ist und dergleichen »Mineralien« in dem umgewälzten mit einem Gehäuse versehen, das dessen Iutrtchte 50 Wasser unzweckmäßig hohe Werte erreicht, wird der Seiten umschließt und für Durchgang der Nutzluft Wasserinhalt mit gleichmäßigen Zwischenräumen durch die Kanäie 30 unten eine öffnung 140 auf der durch eine Ablaßleitung 168 mit Ventil 170 erneuert, einen Seite und oben eine öffnung 142 auf der entge- Die befeuchtete und damit weiterhin gekühlte gengesetzten Seite aufweist Nutzluft tritt zu dem zu klimatisierenden Raum ge-

Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 sind die ss maß dem PfeS 172 aus.

beiden Kanalgruppen aus abwechselnd ebenen In dem in der Fig. 11 gezeigten Diagramm für Schichten 122 und gewellten Schichten 124 gebildet. Temperatur und Feuchtigkeit stellt die Ordinate den wobei die Wellen der letzteren Schichten durchge- absoluten Dampfgehalt der Luft in z.B. g/kg Luft hend lotrecht sind, so daß rier Austauscherkörper und die Abszisse die Temperatur der Luft dar. nach dem Gegenstromprinzip arbeiteL Die Kühlluft 60 Außerdem geben die Kurvenlinien verschiedene relaströmt durch die von jeder zweiten gewellten Schicht tive Feuchtigkeitsgehalte der Luft wieder. Die durch und von der an diese grenzenden ebenen Schichten & - Ventilator 144 eingeführte Nutzluft hat den Zugebildeten lotrechten Kanäle 24 von de Oberseite st 1 nach Punkt 174, der etwa 45·/· relativer des Austauscherkörpers abwarte in lotrechter Rieh- Feuchtigkeitsgehalt und 35" C bedeuten kann. In tung. Die Nutzluft tritt durch die unteren Sehenöff- 65 dem Feuchtigkeitsaustauscher 10 wird diese Luft nungen 32 ein und strömt durch einen Verteilerspalt dann auf den Zustand 176 getrocknet, der z. B. 25 ■/· 126 und aufwärts durch die Kanäle 30 zu einem obe- relativer Feuchtigkeitsgehalt und 22° C ist. Der Unren. dem Seitenauslaß 36 zugewandten Spalt 128. terschied zwischen dem AbstanJ dieser Punkte von

der Abszisse stellt die Menge Wasser dar, die aus der Luft entfernt worden ist. In dem Fcuchtigkeitsaustauschi.'r 156 erfolgt eine WicdcrbefcuclHung der Luft auf den Zustand 178, der einem relativen Feuchtigkeitsgehalt von 90 bis 95 %> unJ einer Temperatur von 12° C entspricht, und in diesem Zustand tritt die Nutzluft in den Raum ein.

Aus dem Raum tritt die Luft in dem Zustand 180 aus, der 50% relativer Feuchtigkeitsgehalt und 23° C sein kann. Wenn diese Luft für die Kühlung im Trockenapparat 10 benutzt wird, erführt sie eine Zustandsverändcrung ungefähr gemäß der Linie 182, d. h., sie nimmt große Mengen an Feuchtigkeit durch die Verdampfung des von den Schichten absorbierten Wassers auf und erreicht schließlich einen Zustand ungefähr gemäß dem Punkt 184, der gesättigter Luft entsprechen kann.

Zwischen den Punkten 174 und 176 erfährt die Nutzluft line Zustandsverändcrung gemäß der Kurve 186, d. '\, dank des Vorkommens vcn Wasser in den Kanälen 24 wird ihr Feuchtigkeitsgehalt kleiner und gleichzeitig ihre Temperatur niedriger.

Würde dagegen die Trocknung der Nutzluft ohne gleichzeitige Kühlung vorgenommen werden, würde die Luft der Zustandskurve 188 in F i g. I erfolgt sein, d.h. sie hätte bis zu weniger als 2% relativen Feuchtigkeitsgehalt unter gleichzeitiger Temperatursteigerung über 70" C getrocknet werden müssen, um denselben niedrigen absoluten Feuchtigkeitsgehalt wie gemäß dem Punkt 176 zu erreichen. Um dann zu dem Zustand entsprechend diesem Punkt zu kommen, hätte eine besondere Kühlung gemäß der zu der Abszisse parallelen Kurvenlinie 190 vorgenommen werden müssen.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht av.f die

ίο gezeigten Ausführungsformen begrenzt, sondern läßt sich im weitesten Sinne innerhalb des Rahmens des ihr zugrunde liegenden Leitgedankens abwandeln. So kann das Wärmemittcl für die Regenerierung Wasserdampf sein, der eine Temperatur von 100° C oder sogar darüber haben kann. Bei der Regenerierung erfolgt dann eine Kondensierung von Dampf, wobei das Kondensat von den porigen Schichten 44 aufgesogen wird. In gewissen Fällen kann das Wasser den Schichten 44 neben der Zone zugeführt werden, die

ao im gegebenen Augenblick Gegenstand der Regenerierung ist, und in der im voraus erhitzte Luft den Kanälen 30 für die Nutzluft direkt in üblicher Weise zum Austreiben der von dem Trockenmittel aufgenommenen Feuchtigkeit zugeführt wird. Hierbei sind

as die angrenzenden Kanäle verschlossen, so daß kein Überströmen von Kühlluft in sie vorkommen kann.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (18)

Palentansprüche:

1. Verfahren zum Trocknen von Luft in einem Vielkanalsystem mit einer ersten Gruppe von Kanälen, durch die ein Kühlmittel hindurchgeht, und einer abwechselnd zwischen diesen Kanälen vorgesehenen zweiten Gruppe von Kanälen, durch die die zu trocknende Nutzluft hindurchgeht und deren Wände Träger für ein Sorptionsmittel bilden, wobei das Kühlmittel durch Warmeleitung über die Kanalwände bei der Feuchtigkeitsabsorption freigesetzte Wärme aus der Nutzluft entfernt, dadurch gekennzeichnet, daß diese Kühlung zu einem wesentlichen Teil durch Verdampfen von Wasser in das Kühlmittel im Innern der Kanäle der ersten Gruppe herbeigeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Sorptionsmittel in Zeitabständen mittels eines Wärmem;:tte!s regeneriert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände in den Kanälen der ersten Gruppe dazu gebracht werden, Wasser anzusammeln, das intermittierend von dem diese Kanäle durchstreicnenden Wärmemittel zugeführt wird.

"*. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser den Kanälen der ersten Gruppe in flüssiger Form oder in Dampfform zugeführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlung der Nutzluft' üLer wenigstens annähernd flüssigkeits- und diffusionso.chte Kanalwände,

d. h. ohne Feuchtigkeitsüberführung zwischen den Kanalgruppen, stattfindet.

5. Verfahren nach einem der Vpransprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr des Wärmemittels nacheinander zu den einzelnen Kühlmittelkanälen vorgenommen wird, wobei gleichzeitig die Kühlmittelzufuhr zu dem odsr den Kanälen unterbrochen wird, die im gegebenen Zeitpunkt Wärmemittel erhalten, und zweckmäßig auch zu einem oder l^ehreren der diesem oder diesen Kanälen zunächst, jedoch außerhalb derselben liegenden Kühlmittelkanälen.

6. Verfahren nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutzluft, die einen Kanal in der genannten zweiten Gruppe durchstreicht, der an einen Kanal in der genannten ersten Gruppe angrenzt, soweit dieser im gegebenen Zeitpunkt Wärmemittel zugeführt wird, zu einem Auslaß abgeleitet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Nutzluftkanal, der an einen Kühlluftkanal grenzt, durch den soeben Wärmemittel hindurchströmt und der noch warm ist, ganz abgeschaltet wird.

8. Verfahren nach einem der Voransprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Wasser dazu gebracht wird, in einem geschlossenen Kreis eine Heizvorrichtung, einen oder mehrere Kühlmittelkanäle in einer über den Austauscherkörper bewegbaren Regenerierzone und einen Sammeltrop am Unterteil des Körpers zu durchströmen.

9. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Voransprüche mit einem Austauscherkörper, der durch Zwischenwände in zwei Gruppen von Durchlässen aufgeteilt ist, von denen jeder zweite an einen Einlaß und einen Auslaß für Nutzluft und jeder zweite an einen Einlaß und einen Auslaß für Kühlmittel, vorzugsweise Kühlluft angeschlossen ist, wobei die Kanäle für die Nulzluft mit einen Belag eines Sorptionsmittels versehen sind, dadurch gekennzeichnet daß die Kanäle für das Kühlmittel Wände mit der Fähigkeit haben, von Wasser genetzt zu werden und Wasser aufzunehmen, das den Wänden von einer außerhalb der Kanäle befindlichen Quelle für Wasser in flüssiger Form oder in Dampfform, so zugeführt wird, daß dieses Wasser zunächst in den Kanälen in das Kühlmittel verdampft und dadurch dessen Temperatur während des Wärmeaustausches zwischen der Nutzluft und dem Sorptionsmittel herabsetzt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die für das Kühlmittel vorgesehenen Kanäle des Austauscherkörpers für Zusammenarbeit mit Gliedern für intermittente Zufuhr von Wasser in flüssiger oder in Dampfform zu den einzelnen Kühlmittelkanälen eingerichici

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß diese Glieder einen über einer Seite, vorzugsweise der Oberseite, des Austauscherkörpers angeordneten von einer Haube umgebenen, längs dieser Seile bewegbaren Verteiler umfassen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, daduan gekennzeichnet, daß in einer zu dem Verteiler führenden Leitung ein Heizelement vorgesehen ist, mittels dessen das Wärmemittel erhitzbai ist, um dann auch für mittelbare Erhitzung des Sorptionsmittels in der zweiten Gruppe von Kanälen und dessen Regenerierung benutzbar zu sein.

13. Vorrichtung nach einem der Voransprüche9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zugleich mit der Haube in dem Weg der Nutzluft zu allen Kanälen der genannten zweiten Gruppe in den Austauscherkörper ein Schirm vorgesehen ist, der synchron mit der Haube und dem Verteiler bewegbar ist und dabei den Weg für bei der Regenerierung angefeuchtete Luft zu einem Auslaß freigibt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm eine solche Form hat, daß er völlig den Durchgang durch Nutzlufikanäle sperrt, die sich neben den Kanälen befinden, in denen Regenerierluft zum Auslaß entweicht.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube eine solche Form hat, daß sie solche Kühlmittelkanäle völlig absperrt, die unmittelbar an Nutzluftkanäle grenzen, die auf ihrer entgegengesetzten Seite durch das Wärmemittel erhitzt werden.

16. Vorrichtung nach einem der Voransprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwände des Austauscherkörpers mit einer Schicht oder einer Haut versehen sind, die für Wasser in flüssiger Form oder Dampfform schwer durchdringbar ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Seiten dieser Haut porige Schichten angebracht sind, die als Träger für das Sorptionsmittel bzw. Sammler für das zugeführte Wasser dienen.

18. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem Austauscherkörper ein Sammeltrog für Überschußwasser angebracht ist, das mit Hilfe einer Pumpe zu dem Heizelement und der Oberseite des Austauscherkörpers zurückführbar ist.