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Luft b ef eucht er Die Erfindung betrifft einen Luftbefeuchter mit
einem Dampferzeuger, dessen Dampfbehälter einen Boden und Seitenwände aufweist.
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Bekannte Luftbefeuchter mit Dampferzeuger haben in dem zur lampferzeugung
vorgesehenen Teil einen J)ampfbehälter, in dem ein Heiselement vorgesehen ist. Das
Heizelement ist so angeordnet, daß es während des Betriebes des dampf erzeugenden
Teiles mit dem von ihm erwärmten Wasser bedeckt ist. ihrer Dampf steigt von einer
Auslaßöffnung aus im Behälter nach oben und geht dabei entweder direkt in die zu
befeuchtende Luft über oder strömt, was für gewöhnlich eher der Fall ist, in einen
Kanal einer Klimaanlage.
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Luftbefeuchter mit Dampferzeuger werden hauptsächlich zur Befeuchtung
von Luft in überwachten Atmosphären verwendet.
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In bekannten Luftbefeuchtern sind Ablenkflächen zwischen der Wasseroberfläche
im dampferzeugenden Teil und der Dampfauslaßöffnung vorgesehen. Die Ablenkflächen
sollen zum einen verhindern, daß beim Sieden des Wassers Feuchtigkeitstropfen direkt
in den zu behandelndes Luftstrom übergehen, da der Luftführungskanal mit der Zeit
durch diese Tropfen korrodiert; da die AblenkSlachen feste Teilchen und andere Yerunreiniguriren,
die mit dem Dampfstrom nach oben steigen, einfangen, verhindern sie zum anderen,
daß
diese festen Teilchen und Verunreinigungen in die zu behandelnde
Luft übergehen, wo sie sich in Form von Staub niederschlagen würden. Ein derartiger
Staubniederschlag wäre in einer überwachten Atmosphäre, wie z.B. in medizinischen
Operationssälen oder Computerräumen völlig untragbar. Die Ablenkflächen wirken deshalb
hauptsächlich als Filter, auf denen die Feststoffe sich als Belag nieder schlagen.
Dieser Niederschlag muß in bestimmten Zeitabständen entfernt werden, da sonst die
Wirkung des Luftbefeuchters beeinträchtigt werden könnte. Da der Belag bislang nur
schwer zugänglich war, bereitete seine Bes eitigung Schwierigkeiten.
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Bekannte Ablenkflächen sind in ihrer Einbaulage innerhalb des Behälters
angeschweißt oder angelötet. DIese Schweiß-oder Lötstellen bilden einmal geschwäehte
Stellen des Behälters, zum anderen sind diese Stellen Ausgangspunkte, an denen sich
Bakterien bilden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Ablenkflächen in iampfbehältern
von Luftbefeuchtern mit Dampferzeugern so anzuordnen, daß diese in der Einbaulage
im Behälter nicht angeschweißt oder angelötet werden müssen. Außerdem soll das Ablenken
von Dampf in Dampfbehältern von Luftbefeuchtern verbessert werden.
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Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß zur Bildung von
Ablenkflächen für den auftreffenden Dampf innerhalb des Behälters mindestens eine
Seitenwand nach innen und dann wieder nach außen geneigt ist.
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Der Dampfbehälter hat rechteckigen oder quadratischen Querv schnitt.
Zur Bildung einer Verengung ist jede von zwei einander gegenüberliegenden Wänden
des Dampfbehälters mit
gleichem Abstand vom Boden nach innen und
wieder nach außen geneigt, wodurch zwei innere seitliche Ablenkflächen gebildet
sind, zwischen denen ein zentraler Raum vorgesehen ist, durch den der Dampf in den
oberen Endteil des Dampfbehälters steigt.
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Eine innere Ablenkfläche Dampfbehälters überdeckt den ichon zentralen
Raum zwischen den Ablenkflächen. Die Ablenkfläche kann mit mehr oder weniger großem
Abstand vom Boden des Behälters oberhalb und zwischen den beiden seitlichen Ablenkflächen
angeordnet sein. Die zentrale Ablenkfläche kann auf einer abnehmbaren Platte angeordnet
sein, die einen Teil der Behälterseitenwand bildet, wie beispielsweise in der anhängigen
englischen Anmeldung Nr. 17 353/74 beschrieben ist.
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Werden die seitlichen Ablenkflächen durch eine bestimmte Formgebung
der Seitenwände des Dampfbehälters gebildet, dann müssen die Ablenkflächen nicht
mehr geschweißt oder gelötet werden, wie dies bei gesonderten seitlichen Ablenkflächen
notwendig ist. Es besteht auch weniger die Gefahr, daß sich im Bereich der Ablenkflächen
Bakterien bilden. Die Ablenkflächen durch die Seitenwände des Dampfbehälters zu
bilden, hat außerdem den Vorteil, daß dadurch eine zusätzliche Steifigkeit des Dampfbehälters
erreicht wird.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles
in der Zeichnung näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt in perspektivischer Darstellung
einen Luftbefeuchter mit Dampferzeuger nach der Erfindung ohne äußere Abdeckung
mit einem Dampfbehälter.
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Die Zeichnung zeigt einen Luftbefeuchter mit Dampferzeuger mit einer
Grundplatte 10. Der Luftbefeuchter weist eine Abdeckung auf, die der
Ubersichtlichkeit
und Einfachheit halber in der Zeichnung nicht dargestellt ist.
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Der in der Zeichnung dargestellte Luftbefeuchter ist für eine 2- oder
3-kw-Einheit vorgesehen; die Erfindung bezieht sich auch auf Luftbefeuchter unabhängig
von deren Leistung.
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Der Luftbefeuchter weist einen Kaltwasserbehälter 12 und einen Dampfbehälter
14 auf. Von einem Kaltwasseranschluß führt ein Zuleitungsrohr 16 zum Wasserbehälter
12. Innerhalb des Kaltwasserbehälters 12 ist das Zuleitungsrohr 16 mit einem herkömmlichen
Ventil zur Einstellung des Kaltwasserstandes verbunden. Der Kaltwasserbehälter 12
weist außerdem eine Überlauföffnung 18 auf.
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Das kalte Wasser fließt vom Kaltwasserbehälter 12 zu einem Anschlußrohr
20, das direkt über der Platte 10 verläuft.
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Die Verbindung zwischen dem Kaltwasserbehälter 12 und dem Rohr 20
ist in der Zeichnung durch den Dampfbehälter 14 verdeckt. Der Dampfbehälter 14 kann
durch eine aufwärts gerichtete Zweigleitung 20A, die vom Rohr 20 in den Dampfbehälter
14 mündet, mit Wasser aus dem Wasserbehälter 12 versorgt werden.
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Das Rohr 20 ist an einem Ende, das über die Abdeckung vorsteht, durch
ein abnehmbares Absperrglied 22 verschlossen.
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Um das Rohr 20 im Innern zu reinigen, kann das Absperrglied 22 vom
Rohr 20 abgenommen werden.
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Als Wasserstandsmesser für den Luftbefeuchter ist ein durchsichtiges,
aus Kunststoff bestehendes Rohr 24 vorgesehen, das sich von einem Anschlußstück
26 der Leitung 20 aus nach oben erstreckt. Das Rohr 24 ist so hinter einem Schlitz
der Abdeckung angeordnet,
daß der Benutzer den Wasserstand im Behälter
erkennen kann. An dem Schlitz auf der Abdeckung ist eine Maß skala vurges#en. mit
der der Luftbefeuchter unter Berücksichtigung des Druckes in dem Kanal, in den der
Dampf eingeleitet wird, und unter Berücksichtigung der im Luftbefeuchter befindlichen
Wassermenge optimal eingestellt werden kann.
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Der Dampfbehälter 14 ist zum Entleeren mit einer Verbindungsleitung
28 mit einem Ablaßhahn und einem bekannten Absperrhahn 30 versehen. Die Ablaßverbindungsleitung
28 verläuft am Boden des Dampfbehälters 14, während eine Dampfzuführleitung 32 im
oberen Bereich des Dampfbehälters 14 vorgesehen ist. Abgesehen von der Zuführungsleitung
20A und der Ablaßleitung 28 ist der iampfbehälter 14 im normalen Gebrauch anderweitig
verschlossen.
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Der Dampfbehälter 14 hat einen als rechteckige Platte ausgebildeten
Boden 34, zwei vertikale Seitenwände 36 und zwei vertikale Seitenwände 28, die jeweils
zueinander parallel verlaufen und eine der Bodenplatte 34 entsprechende obere rechteckige
Abdeckplatte 50. Diese Platten sind zur Herstellung eines dichten Behälters miteinander
verschweißt, hart- oder weichgelötet.
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Die Platte 38 bzw. die Platten 36 sind jeweils gleich ausgebildet.
Etwa in halber Höhe hat jede Platte 36 eine V-förmige Einbuchtung 36A, wobei jede
Platte in Richtung auf den Innenraum des Dampfbehälters i4 und dann wieder nach
außen verläuft.
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Innerhalb des Dampfbehälters bildet diese V-förmige Einbuchtung 36A
Ablenkflächen für den vom Boden des Dampfraumes nach oben gerichteten Dampfstrom,
der durch die
Wärmezufuhr einer Heizelementeinheit erzeugt wird.
Die Heizelementeinheit ist an einem abnehmbaren Wandabschnitt 40 einer der Endplatten
38 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel ist die durch die Rillen 36A gebildete Ablenkfläche
durch eine Abwinkelung der Platte 36 gebildet. Daher bildet die Ablenkfläche innerhalb
des Dampfbehälters 14 eine glatte Ablenkfläche für den nach oben strömenden Dampf.
Dadurch wird nicht nur die im Dampf enthaltene Feuchtigkeit aus dem Dampf abgeschieden,
sondern auch der Dampfstrom in Richtung auf und in den mittleren Raum zwischen den
einander gegenüberliegenden Ablenkflächen, die durch die auf den jeeiligen Platten
56 vorgesehenen Einbuchtungen 36A gebildet werden, nach Art eines Venturi-Effektes
gleichmäßig beschleunigt. Der Dampf strömt daher nach oben und schnell durch diesen
mittleren Raum hindurch.
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Im oberen Teil des Dampfbehälters 14 ist eine abnehmbare, längliche
Ablenkfläche 42 angeordnet, die einen gewölbten Querschnitt hat und nach oben konvex
gekrümmt ist. Die Ablenkfläche 42 ist mit einem ihrer Randbereiche an einem ab abnehmbaren,
runden, plattenförmigen Abschnitt 44 der mit dem Abschnitt 40 versehenen Endwand
48 befestigt. Die Ablenkfläche 42 verläuft von dem Plattenabschnitt 44-aus schräg
aufwärts in Richtung auf die gegenüb#liegende Wand 38, vom der die Ablenkfläche
42 Abstand hat. Die Längsränder der Ablenkfläche 42 sind an der Stelle 36 nach innen
und nach oben gebogen, so daß Abflußrinnen 48 entstehen, die das Kondensat aufnehmen,
das sich auf der Unterseite der Ablenkfläche 42 sammelt und das nach beiden Seiten
der Ablenkfläche abfließt. Das Kondensat fließt in Richtung auf das Ende des Dampfbehälters
14, das die Platte 28 mit den Ausschnitten 40 und 44 aufweist; von dort tropft es
in das Wasser im Boden des Behälters zurück.
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während des Betriebes, wenn Dampf auf dem Boden des Dampfbehälters
14 erzeugt wird, strömt der Dampf nach oben gegen die Ablenkflächen durch den mittleren
Raum zwischen diesen hindurch und gegen die Unterseite der Ablenkfläche 42.
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Von dort aus strömt der Dampf nach unten und um die Ränder der Ablenkfläche
42 und strömt möglicherweise aus dem Auslaßrohr 32 des Dampfbehälters 14 heraus.
Durch Ablenken des Dampfes ist es also möglich, alle Kondensate und Ablagerungen,
die anfänglich im Wasser enthalten waren und durch den erzeugten Dampf mitgenommen
wurden, zurückzuhalten. Der aus dem Auslaßrohr 32 ausströmende Dampf ist deshalb
zum Regulieren der Luftfeuchtigkeit sorgfältig eingestellter Atmosphären genügend
rein.
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Bür den Betrieb des Luftbefeuchters wird der Wasserstand in den Behältern
12 und 14 anhand einer Tabelle und durch Einstellen eines Schwimmerventiles eingestellt.
Die Einstellung des Luftbefeuchters wird vor dem Ingangsetzen der Elimaanlage eingestellt,
wobei der Kanal, in den das Auslaßrohr 32 mündet, während des Betriebes unter Über-
oder Unterdruck arbeiten kann oder nicht. Am Anfang ändert sich in jedem Fall nach
Ingangsetzen der Klimaanlage der Wasserstand. Er brd aber automatisch wieder auf
den ursprünghohen Stand eingestellt, obwohl der Wasserstand in den Behälterni2 und
14 während des Betriebes verschieden sein kann. Wenn das System so abgeändert wird,
daß es unter Druck steht, dann ist der obere Teil des Wasserbehälters 12 mit dem
Kanal verbunden, so daß der Druck im Wasserbehälter wirkt und die Behälter 12 und
14 während des Betriebes gleichen Wasserstand haben. Bei einer solchen Anordnung
ist es nicht notwendig, den Luftbefeuchter mit einer Skala oder einer entsprechenden
Tabelle zu versehen, da nur eine Wasserstandsmarkierung vorgesehen ist, bis zu der
der Luftbefeuchter gefüllt wird.
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Die Einbuchtungen 36A bilden nicht nur die inneren Ablenkflächen,
wodurch keine zusätzlichen Ablenkflächen notwendig sind, die gesondert befestigt
werden müssen, sondern geben dem Behälter außerdem eine beträchtliche Festigkeit.
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Wenn der Dampfbehälter außerdem mit Isolierplatten verkleidet ist,
dann bilden die Einbuchtungen 36A luftgefüllte Hohlräume, die die Isolierwirkung
des Behälters erhöhen und die Temperatur des Dampfbehälters im Bereich zwischen
den durch die Einbuchtungen 36A gebildeten Ablenkflächen bei hoher Temperatur halten,
was äußerst wünschenswert ist.
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Da die Einbuchtungen 36A wie beschrieben in den Seitenwänden 36 vorgesehen
sind, wird die Reinigung des Behälterinnenraumes vereinfacht.
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Das Reinigen des Behälters 14 ist durch den abnehmbaren Abschnitt
44 der Endwand 38, an dem die Ablenkfläche 42 befestigt ist, weiter vereinfacht.
Wenn der Abschnitt 44 abgenommen ist, wozu in einem Ausführungsbeispiel mehrere
Schrauben gelöst werden müssen, dann ist die Ab-Ablenkfläche 42 gleichzeitig ganz
entfernt. Die Reinigung kann dann wirksam durchgeführt werden, bevor die Ablenkfläche
wieder in ihrer ursprünglichen Lage befestigt wird.
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Das Heizelement ist ebenfalls auf einer abnehmbaren Platte 40 angeordnet;
für eine vollständige Reinigung des Luftbefeuchters werden beide Plattenausschnitte
40 und 44 abgenommen, wodurch zur Reinigung des Luftbefeuchters Zutrittsöffnungen
gebildet werden.
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Ein Steuersystem zur Überwachung des Luftbefeuchters während des Betriebes
weist einen Hygrostaten zur uberwachung der Feuchtigkeit der zu kontrollierenden
Atmosphäre auf. Das Steuersystem arbeitet aber außerdem periodisch. Mit anderen
Worten: Die Feuchtigkeit der zu
steuernden Atmosphäre wird zyklisch
gemessen. Zu Beginn jedes Zyklus' wird das Heizelement eingeschaltet. Die Zeit,
nach der das Heizelement innerhalb des Zyklus'ausgeschaltet wird, hängt von der
Feuchtigkeit der zu regulierenden Atmosphäre ab. Wenn die Atmosphäre sehr trocken
ist und eine beträchtliche Menge Dampf zugeführt werden muß, kann daß Heizelement
so lange nicht abschalten, bis das Ende des Zyklus' erreicht ist; am Ende des Zyklus'
schaltet es ab und wieder ein. Wenn jedoch die Feuchtigkeit so groß ist, daß das
Heizelement nicht während des ganzen Zyklus' eingeschaltet sein soll, dann zündet
ein Ausgangssignal des Hygrostaten durch Laden eines Kondensators einen Thyristor,
der das Ileizelement während des Zyklus' im richtigen Zeitpunkt ausschaltet.
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Soll ein trockener Raum auf eine bestimmte relative Luftfeuchtigkeit
erhöht werden, dann braucht bei diesem Steuersystem das Heizelement während des
ersten Zyklus' nicht auszuschalten; in den folgenden Zyklen aber wird das Heizelement
für ständig kürzere Zeitabschnitte eingeschaltet sein, bis die Atmosphäre die gewünschte
relative Luftfeuchtigkeit erreicht. Dadurch wird der unbeständige und daher unerwünschte
Zustand verhindert, daß das Heizelement einfach in Abhängigkeit von der relativen
Luftfeuchtigkeit in der zu regelnden Atmosphäre ein- und ausschaltet.
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(Ansprüche)