DE3413487C2

DE3413487C2 - Diskontinuierlich arbeitende Entfeuchtungseinrichtung mit Zeolith

Info

Publication number: DE3413487C2
Application number: DE19843413487
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl.-Ing. Kaubek; Peter Dr. 8000 München Maier-Laxhuber
Original assignee: Individual
Current assignee: Zeo Tech Zeolith Technologie GmbH
Priority date: 1984-04-10
Filing date: 1984-04-10
Publication date: 1986-04-17
Also published as: DE3413487A1

Abstract

Zeolithe sind mit den Außenflächen abgasführender Leitungen gut wärmeleitend verbunden. Bei heißen Abgasleitungen wird aus den Zeolithen adsorbierter Wasserdampf desorbiert. Im kalten Zustand wird Wasserdampf aus vorbeistreichenden Luftströmungen adsorbiert.

Description

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen und Verfahren, zur diskontinuierlichen Luftentfeuchtung durch periodische Adsorption und Desorption von Wasserdampf in Zeolithen.

Bei Verbrennungsprozessen geht ein zum Teil beträchtlicher Anteil der primäer eingesetzten Energie mit dem Abgas ungenutzt verloren. In stationären Verbrennungsanlagen besteht die Möglichkeit, die Abgaswärme über spezielle Abgaswärmetauscher zurückzugewinnen. Bei Kraftfahrzeugmotoren, wo besonders viel Energie ungenutzt über die Abgase verlorengeht, scheitern derartige Verfahren vielfach aus Platz- und Gewichtsgründen.

Abstellräume für Kraftfahrzeuge sind häufig feucht. Beim Abstellen nasser Fahrzeuge gelangt die mitgeführte Feuchtigkeit in die Raumluft und von dieser weiter in das Bauwerk. Die Folge sind Feuchtigkeitsschäden am Gemäuer, Störungen in der Fahrzeugelektrik und verstärkte Korrosionsschäden am Fahrzeug. Nur durch häufiges Lüften, unterstützt durch zusätzliches Heizen der Abstellräume kann diesen Feuchtigkeitsschäden entgegengewirkt werden. Bei besonders feuchter Witterung schafft einfaches Lüften keine ausreichende Trocknung; eine zusätzliche Beheizung verbraucht wertvolle Energie und setzt die Installation von Heiz- - körpern voraus. , , ..._ν.

In Kraftfahrzeugen beschlagen innerhalb der'Warmlaufphase des Motors bei kaltem und feuchtem Wetter die Scheiben von innen. Die Wärmeleistung der Fahrzeugheizung reicht in dieser Phase nicht aus, die Fahrzeugluft so weit zu erwärmen, daß sie die Feuchtigkeit aus der Atemluft der Passagiere aufnehmen kann. Durch die Übersättigung der Luft beschlagen die Scheiben und behindern die Sicht Bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt kommt es zur Vereisung der Scheiben, die erst bei ausreichender Funktion der Heizung abgetaut wird.

Zeolithe, Minerale aus Silizium- und Aluminiumverbindungen, haben die Eigenschaft, Wasserdampf aus der sie umgebenden Luft zu adsorbieren. Spezielle Adsorptionszeolithe können über 35 Gew.-% Wasser anlagern, das sie beim Erhitzen wieder reversibel abgeben (de~orbieren). In bekannten Vorrichtungen zur Lufttrocknung werden Zeolithe bei Temperaturen bis 300⁰C im Heißluftstrom getrocknet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde. Luft mittel-, heißer Abgase in diskontinuierlichen Sorptionsverfahr .π zu entfeuchten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Zeolithe gut wärmeleitend an den Außenflächen von Abgasleitungen stationärer oder mobiler Verbrennungseinrichtungen angebracht sind, wobei die Zeolithe entweder in gasdurchlässigen Hüllen eingebettet sind, oder mit einer Urr.rnanteiung umgeben sind, die zeitweise den Luftzutritt zu den Zeolithen verhindert

Besonders geeignet sind Zeolithe mit einer hohen Wasserdampfaufnahmefähigkeit und hoher Temperatür- und Zyklenstabilität. Darüberhinaus sol! der Taupunkt der Luft möglichst weit abgesenkt werden, um auch bei starkem Feuch:igkeitsanfall (z. B. regennasses Fahrzeug) in der Garagenluft und im Gemäuer Kapazitätsreserven zur Verfügung zu haben. Aus diesem Grund sind Trockenmittel wie Kieselgel, Bentonit oder aktive Tonerde den synthetischen Zeolithtypen Y, A und X weit unterlegen. Synthetische Zeolithe liegen gewöhnlich in ihrer Natriummodifikation vor. Durch gezielten Austausch der Natriumkationen durch andere Ionen lassen sich die Adsorptionseigenschaften weiter verbessern. Bei den H-Y- und Mg-A-Zeolithen erhöht sich damit auch gleichzeitig die thermische Stabilität.

Desorptionstemperaturen bis zu 600° C führen zu keiner Zerstörung dieser Zeolithe. Sie köi.'ien deshalb ohne besondere Vorkehrungen direkt auf die Außenflächen der Abgasleitungen aufgebracht werden. Besonders bewährt haben sich Schichtdicken bis zu 2 cm. Granulierte Zeolithe lassen sich besonders einfach mittels gasdurchlässiger Hüllen aus Draht- oder Glasseidegewebe an den Abgasleitungen fixieren. Zur einfachen und nachträglichen Ausrüstung bestehender Abgasleitungen eignen sich schlauchförmige Hüllen, die um die Abgasleitungen gewickelt werden und an beiden Enden mit Schlauchschellen festgeschraubt werden. Auch stark gekrümmte und schwer zugängliche Abgasleitungen sind auf diese Weise nachrüstbar.

Erfindungsgemäß angebrachte Zeolithe nehmen von der heißen Abgasleitung Wärme auf, erwärmen sich und desorbieren den im kalten Zustand adsorbierten Wasserdampf. Im anschließenden Abkühlvorgang adsorbieren sie bereits wieder aus der sie umgebenden Luft Wasserdampf. In der Regel wird die natürliche Luftbewegung ausreichen, die gesamte Raumluft mit den Zeolithen in Kontakt zu bringen. Reicht dies nicht aus, oder soll die Adsorptionszeit verkürzt werden, kann in Kraft-, .^fahrzeugen der Kühljuftyentilator mehrmals kurzzeitig 'Äin Betrieb gesetzt werden." '-

Soll hingegen die Adsorptionszeit verlängert werden, oder zu einem späteren Zeitpunkt beginnen, kann der Zeolith zeitweise mit einer Ummantelung abgedeckt werden. Der Zutritt feuchter Luft wird damit unterbunden. Die Adsorptionsfähigkeit bleibt dann auch bei kaltem Zeolith erhalten.

in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Zeolit'i immer von der Umgebungsluft abgeschirmt bleiben. Wird trockene Luft benötigt, kann die zu entfeuchtende Luft über ein separates Lüftungssystem über die Entfeuchtungseinrichtung geleitet werden. Besonders vorteilhaft ist dieses Verfahren, wenn in der Warmlaufphase eines Verbrennungsmotors die Heizung noch nicht ausreichend arbeitet und deshalb die Fahrzeugscheiben beschlagen. In diesen Fällen wird Frischluft angesaugt, über die Zeolithschüttung geleitet und im getrockneten, durch die Sorptionswärme vorgewärmten Zustand ins Wageninnere geblasen.

Bei stationären Anlagen sind während der Betriebszeit die Räume durch die Abstrahlung der Verbrennungsanlage überhitzt. Bei Stillstand der Anlagen kühlen die Räume ab. Kalte J.uft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen. In ungünstigen Fällen kommt es zur Taupunktunterschreitung mit den bekannten Folgen für rostempfindliche Anlagenteile. Befinden sich Räume in feuchtem Klima (z. B. Betriebs- und Aufenthaltsräume auf Wasserfahrzeugen), hat unter Umständen bereits die Zuluft eine zu hohe Feuchtigkeit. Die e-findungsgemäße Vorrichtung kann in diesen Fällen bei Stillstand der Verbrennungsmaschine ein angenehmes Raumklima schaffen indem sie die Raumluft entfeuchtet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden kurz beschrieben.

Um die Abgasleitung 1 eines Fahrzeugmotors ist ein gasdurchlässiger Schlauch 2 gewickelt. Er enthält granuliertes Zeolith. Die Schlauchenden sind mit Schlauchschellen 3 an der Abgasleitung 1 befestigt.

Bei heißer Abgasleitung wird der im Zeolith adsorbierte Wasserdampf desorbiert und an den Fahrtwind abgegeben. Bei abgestelltem Motor kühlt sich der Zeo-Iith ab und entzieht der Garagenluft die Luftfeuchtigkeit.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur diskontinuierlichen Luftentfeuchtung, dadurch gekennzeichnet, daß Zeolithe vom Typ Na-Y, H-Y, Na-A, Mg-A, Ca-A oder Na-X, gut wärmeleitend an den Außenflächen von Abgasleitungen von stationären oder mobilen Verbrennungsanlagen befestigt sind, wobei die Zeolithe entweder in gasdurchlässigen Hüllen eingebettet sind oder mit einer Ummantelung umgeben sind, die zeitweise den Luftzutritt zu den Zeolithen verhindert

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gasdurchlässigen Hüllen aus schlauchförmigen Metall- oder Glasseidegeflecht gestehen, um die Abgasleitungen gewickelt oder an diese angelegt sind und mit Halteeinrichtungen an den Abgasleitungen fixiert sind.

3. Verwenden^ der Vorrichtung nach Anspruch 1 zur diskontinuierlichen Luftentfeucmung durch periodische Ad- und Desorption von Wasserdampf, wobei die an den Außenflächen von Abgasleitungen angebrachten Zeolithe von den heißen Abgasleitungen Wärme aufnehmen und den adsorbierten Wasserdampf desorbieren, und später ^:m kalten Zustand Wasserdampf aus der Luft adsorbieren oder bei Bedarf von entfeuchteter Luft im Wageninneren, während der Warmluftphase des Motors, die Ummantelung den Luftzutritt zum Zeolith freigibt und die entfeuchtete Lu.'. in das Wageninnere geleitet wird.