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Luftbefeuchtungseinrichtung Die Erfindung betrifft eine Luftbefeuchtungseinrichtun.g,
in deren Befeuchtungsraum eine möglichst gleichmäßige Verteilung großer Wassermengen
und eine größtmögliche Wasserverdampfung bei gegebenem Raum stattfindet.
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Die Maßnahmen, die bisher zum Befeuchten von Luft allgemein benutzt
wurden, waren folgende: i. Ein Luftstrom wurde durch einen oder mehrere Streifen
von Geweben oder durchlochten Platten oder durch Siebe geleitet, die quer zur Richtung
des Luftstromes standen und auf verschiedene Art und Weise benetzt wurden.
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2. Luft wurde über eine oder mehrere hautartige Wasserschichten, die
durch befeuchtete Streifen von Geweben oder Sieben erzeugt wurden, oder auch über
Wasserbecken geführt, die ini wesentlichen parallel zur Luftströmungsrichtung verliefen.
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3. Man ließ durch Wasserteilchen, die in einem Befeuchtungsraum verteilt
sind, Luft hindun chkreisen.
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Erfahrungsgemäß stellen sich bei der Anwendung jedes der obigen Verfahren
Nachteile heraus. Bei Benutzung von Geweben wird der Luftstrom stark aufgehalten
und die für eine gegebene Luftmenge erforderliche Energie sehr hoch. Werden durchlöcherte
Platten oder Siebe benutzt, dann ist der Widerstand geringer, aber die Wasserteilchen
lassen sich mit dem Luftstrom anitreißen, statt zu verdampfen.
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Bei der unter 2. genannten Maßnahme 'ist der Nachteil des Strömungswiderstandes
nicht vorhanden, aber die Luftschichten, die sich in Ebenen parallel und nahe den
verhältnismäßig flachen Oberflächen des Wassers bewegen, erhalten übermäßige Feuchtigkeit,
während die Luftschichten, die sich in Ebenen parallel, aber iin Abstand zu den
Oberflächen bewegen, um so weniger feucht werden, je weiter sie von den Oberflächen
entfernt sind. Dies ergibt eine nicht einheitliche Beleuchtung, erfordert große
Verdampfungsflächen und große Mengen Wasser, um den erforderlichen Grad von Feuchtigkeit
zu erreichen. Wenn das Befeuchtungswasser vorgewärmt ist und Siebe benutzt werdcii,
die eine Wasserhaut erzeugen, ist die Fähigkeit der Wasserhäutchen, Hitze zurückzuhalten,
gering. Die Temperaturdifferenz zwischen Wasser und Luft, die für eine richtige
Verdampfung von Wasser erforderlich ist, kann nicht so aufrechterhalten werden wie
bci@srül@ercn Wassermengen.
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Die hauptsächlichsten Nachteile der dritten Maßnahme sind das Mitreißen
der Wassertropfen
und der übermäßige Energieanteil, der erforderlich
wird, um genügende Wassermengen zwecks Erreichung des erforderlichen Feuchtigkeitsgrades
zu zcrstäubcn. Die Zeit des Durchgangs durch den Raum bis zur Berührung mit dem
Luftstrom wird entweder infolge der Schwerkraft öder der Kraft, mit der die Tropfen
in den Raum gesprengt werden, verhältnismäßig kurz, und nur einkleiner Hundertteil
jedes Wassertröpfchens verdampft.
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Um die Nachteile der bekannten Maßnahmen zu vermeiden, werden bei
einer Luftbefeuchtungseinrichtung, bei der ein durcheinen Ventilator o. dgl. erzeugter
Luftstrom über mit der Feuchtigkeit benetzte, parallel zur Luftströmung liegende
Flächen geleitet wird, nach der Erfindung als Flüssigkeitsträger waagerecht oder
fast waagerecht gelagerte Siebe angewendet, an deren Drähten und Maschen die Flüssigkeit
in feinen Tropfen haftet. Eine derartige Tröpfchenverteilung innerhalb des Befeuchtungsraumes
erzeugt eine kleine Wirbelbildung in dem. durchströmenden Luftstrom und bewirkt
eine gleichmäßigere Befeuchtung der verschiedenen Schichten des Luftstromes ohne
besondere Behinderung der durch den Raum strömenden Luft. Weiterhin werden die Tropfen,
statt schnell durch den Befeuchtungsraum durchzulaufen, zeitlich nacheinander abgesetzt
und verteilt, um eine Berührung mit großen Luftmengen. zu gestatten mit dem Erfolg,
daß ein bemerkenswert höherer Prozentsatz von dem für den Befeuchtungsraum erforderlichen
Wasser verdampft wird. Wenn das dem Befeuchtungsraum zugeleitete Wasser auf eine
Temperatur vorgewärmt wird, die höher ist als die durch den Raum streichende Luft,
wird die Fähigkeit der Tröpfchen, die Wärme zurückzuhalten, größer als die einer
Wasserhaut und dahin wirken, daß der Temperaturunterschied zwischen Wasser und Luft
erhalten bleibt und die Verdampf ungsgeschwindigkeit erhöht wird. Durch die im ganzen
Befeuchtungsraum vorhandene gleichmäßige Wassertröpfchenverteilung ist der Anteil
des wirklich verdampften Wassers viel höher, als es durch Benutzung der bekannten
zur Befeuchtung dienenden Einrichtungen und Verfahren erreichbar wäre. Es ist möglich,
die gewünschte Verdampfungsleistung und den gewünschten Feuchtigkeitsgrad in einem
merkbar kleineren Bcfeuchtungsraum bei merkbar kleineren hierzu crt forderlichen
Mengen Bcfcuchtungswasscr zu erreichen. Weiterhin können die gewünschten Ergebnisse
mit einem Mindestmaß an Widerstand gegen die .durch den Befeuchtungsrauni strömende
Luft erreicht werden, ohne größere Mengen Wasserteilchen in den Luftstrom wegzuziehen.
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Nach der Erfindung wird ferner als Flüssigkeitsträger ein Siebstapel
vorgesehen und vorzttgstvcise ein Sieb gegen das andere um die halbe Maschenteilung
versetzt. Die versetzte Anordnung unterstützt die Trnpfenbildung durch die Tatsache,
daß ein Wassertropfen, der durch einen Zwischenraum eines Siebes fällt, eine Drahtkreuzung
eines darunterliegenden Siebes streicht, so daß der Tropfen bei seinem Durchgang
aufgehalten und in kleinere Teilchen aufgeteilt wird, die leichter verdampfbar sind.
Für einige Verwendungszwecke wird bereits eine genügende Verdampfungsziffer erreicht,
wenn man nur ein oder mehrere Siebe verwendet, die gleichachsig bzw. nicht gegeneinander
versetzt übereinander angeordnet sind. Man kann auch in Abänderung des Vorgeschlagenen
den Siebstapel aus einem gefalteten Siebband herstellen.
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Die Einrichtungen zur Beschickung der Siebe können in bekannter Weise
ausgestaltet werden. So kann man u. a. ein Verteilungsbecken mit einer Reihe von
Durchflußöffnungen anwenden. Um eine Erhöhung des Durc.hflußwiderstandes zu erzielen,
wird man die Üffnungen im Boden des Behälters so weit vom Rand entfernt anordnen,
daß ein Auflegerand entsteht, auf welchen sich Platten, beispielsweise aus Metall
oder Filz, derart auflegen, daß das Wasser nur durch den Zwischenraum zwischen Auflegerand
und Platte zu den Durchfiul5öffnungen gelangen kann.
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Zur Veranschaulichung der Erfindung dient ein Ausführungsbeispiel,
das an Hand der Zeichnungen näher beschrieben werden soll. Es stellen dar: Abb.
i den Aufbau und das Zusammenwirken der verschiedenen Einzelteile einer Luftbefeuchtungseinrichtung,
Abb. 2 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der zur Wasserverdampfung
dienenden Siebeinheit im Zusammenhang mit einem `Vasserverteil-er, Abb. 3 und q.
Einzelansichten von Teilen der Verdampfungseinheit, Abb. 5 ein Ausführungsbeispiel
eines Siebstapels mit Verteilungsbecken in perspektivischer Darstellung und Abb.
6 eine Seitenansicht des in der Abb. _5 dargestellten Befeuchters im Einbau.
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Die Befeuchtungseinrichtung nach Abb. i besteht im wesentlichen aus
einem äußeren Gehäuse i, einer Luftführung 2, einer Wasserverdampfungseinheit 3,
einer Wasserzuführung und einem Wasserverteiler a, einem Ventilator 5, einem Heizkörper
6, der zwischen dem Ventilator und der Wasservcrdampfungseinheit sitzt, und einer
Vorwärmungseinrichtung 7.
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Das Gehäuse i ist in einem Raum S untergebracht, welcher mit einem
der Räume des Gebäudes durch eine Waitdölfnttng g in Verbindung
steht.
Damit nicht unverdampftes Wasser in den Raum dringt, sind die beiden Röhren i und
2 leicht .geneigt. Hinter der Einheit 3 ist ein Entwässerungsrohr i o für das überflüssige
herabtropfende Wasser vorgesehen. Dem Wasserverteiler 4 wird das Wasser durch eine
Speiseleitung i i, 12 zugeführt, nachdem es in der Vorwärmungseinrichtung ; erhitzt
ist. Es ist vorteilhaft, daß das Befeuchtungswasser in dieser Vorrichtung auf eine
Temperatur erhitzt wird, die fast an den Siedepunkt reicht.
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Die Verdampfungseinheit 3, die in den Abb. 2, 3 und 4 gezeigt ist,
umfaßt eine Mehrzahl von im wesentlichen waagerecht angeordneten Maschendrahtsieben
13, die übereinander in Abständen getrennt angeordnet sind und mittels Tragrahmen
14 und 15 im richtigen Abstand gehalten werden. Die Rahmen selbst sind auf
der Tragplatte 16 aufgebaut. Die Verdampfungseinheit kann man aus dem Gehäuse i
herausbewegen. Die Bemessung der verwendeten Siebmaschen ist so groß, daß die Entfernung
der Drähte eine Hautbildung des sich auf der Oberfläche der Siebe niederschlagenden
Wassers verhindert. Jede Drahtkreuzung bildet einen Sammelp.uikt, in den das Wasser
in Form von Tröpfchen zusammenstrebt,wie das in Abb. 3 und 4 dargestellt ist. Es
hat sich herausgestellt, daß Siebe herabhängende Tröpfchen bilden, wenn ihre Maschengröße
ungefähr 6 mm beträgt, daß aber die gewünschte Wirkung auch mit Sieben mit größeren
Maschen erzielt werden. kann.
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In dem gewählten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Siebe
der Verdampfungseinheit in genügendem Abstand gehalten, um den Tröpfchen den notwendigen
Raum zu lassen und eine freie Zirkulation der Luft in der Einheit zu gestatten.
Auch sind die Siebe in senkrechter Richtung zueinander abwechselnd versetzt, wie
es die Abb. 3 zeigt, so daß die Zwischenräume der Drähte eines Siebes nicht senkrecht
unter oder über den entsprechenden Zwischenräumen des darüber- oder darunterliegenden
Siebes liegen.
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Die versetzte Anordnung eines Siebes gegen das andere hat die in der
Abb.3 gezeigte Wirkung, die eingangs bereits erläutert wurde.
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Der Wasserverteiler 4, der in den Abb. 2 und 3 gezeigt ist, umfaßt
den Hauptverteiler 17, der von der Leitung 12 mit Wasser versorgt wird, und
eine Reihe senkrecht abzweigender Zweigverteiler 18. Die Zweigverteiler sind mit
einer Mehrzahl von öffnungen i9 versehen, um das Wasser über das obere Sieb des
Stapels gleichmäßig zu verteilen. Bei der gewählten Form der Zweigverteiler sind
Zäpfchen 2o oder Ansätze vorgesehen, die die Ausflußöffnungen umgeben. Man fand
heraus, daß das Verstopfen der öffnungen durch Kesselsteinablagerungen auf diese
Weise weitgehend vermieden wird"da das Wasser direkt von den Spitzen der Zäpfchen
herunterfällt: Die Zäpfchen bieten fast keine Oberfläche für die Ansammlung und
die Verdampfung von Wasser in solchen Mengen, daß ein schädlicher Niederschlag von
Salzrückständen erzeugt werden könnte.
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Bei der Ausbildung nach der Abb. 5 und 6 hat der Verteiler 33 die
Form eines Beckens. Es besitzt eine Menge von Vertiefungen 30 mit öffnungen
3 i, um einemöglichst gleichmäßige Berieselung der obersten Lage des Siebstapels
zu erreichen. 22 bedeutet einen Teil des in Seitenansicht gezeigten Befeuchtergehäuses,
in das die Verdampfungseinheit 3 eingebaut ist. Der Siebstapel ist hier gefaltet;
dadurch wird die Anordnung im Gewicht leichter und im Zusammenbau und räumlicher
Ausdehnung gedrängter. Die einzelnen. Sieblagen sind durch Gurte oder Endplatten
25 festgehalten. An ihren oberen Enden haken die Gurte mit umgebogenen Teilen 26
über den Rand des Beckens 33, um die Verdampfungseinheit frei unter dem Becken zu
tragen. Die Speiseleitung 12 ist durch die Decke des Gehäuses 22 geführt. Ein Auffangbecken
27 mit einem Abflußrohr 28 ist im Boden des Gehäuses 22 angebracht. Das Verteilungsbecken
wird mit Hilfe von Winkeln 29 von der Gehäusedecke 22 getragen. Die ;.m Boden' des
Beckens parallel verlaufenden Reihen vor. Vertiefungen 3o, die sich längs des Beckens
erstrecken, sind derart geformt, daß sie warzenartige Ansätze bilden, die nach unten
gerichtet sind, um eine Ablagerung von Kesselstein: auf der Unterseite des Beckens
zu verhindern.
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Die öffnungen 3 i sind vorzugsweise von solcher Größe, daß sie nicht
so leicht von hessclsteinniederschlägen oder anderen fremden Stoffen des Wassers
verstopft werden können. Natürlich können zahlreiche andere Anordnungen getroffen
werden, um dem Wasser eine gleichmäßige Verteilung über dem Siebstapel zu ,geben.
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Eine Platte 2 i von etwas geringerer Fläche als der des Beckenbodens,
aber doch groß genug, um alle Vertiefungen 3o zu überdecken, ist in den Beckenboden
eingelegt. Diese Platte 2 i hat eine ebene Bodenfläche, damit sie überall gleichmäßig
auf dem Boden und in inniger Berührung mit demselben aufliegt. Auf diese Weise wird
der Wasserzufluß vom Becken 33 zu den öffnungen 31 wesentlich gebremst; da
nur das Wasser die öffnungen 3 i erreichen kann, welches um die Kanten der Platte
und zwischen den berührenden Flächen der Platte und des Beckenbodens durchsickert.
Durch die Kapillarwirkung der berührenden Flächen wird die Verteilung des Wassers
unter der Platte im wesentlichen gleichmäßig und
somit auch der
Wasserdurchfluß durch die öffnungen 30.
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Eine ähnliche Wirkung wie die Kapillarwirkung der Sperrplatte erzielt
man durch Platten, die aus anderen Stoffen als Blech, beispielsweise aus Filz, bestehen.
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Der eben beschriebene Siebstapel hat noch folgenden Vorteil: Das Wasser,
das auf den waagerechten Lagen des Siebes liegt, wird zum. Teil versuchen, die senkrechten
Teile 32 zu überströmen und zu benetzen. Das hat zur Folge, daß die Verdampfung
noch mehr gefördert wird, da alle Teile des durch das Gehäuse und zum. Siebstapel
senkrecht strömenden Luftstromes mit einer benetzten Fläche in Berührung kommen.