EP0121500B1

EP0121500B1 - Vorrichtung zum Erzeugen von Dampf für eine Dampfbad-Kabine

Info

Publication number: EP0121500B1
Application number: EP84810148A
Authority: EP
Inventors: Guido Delco
Original assignee: Delco Guido
Current assignee: Delco Technik AG Te Freienbach Zwitserland
Priority date: 1983-03-31
Filing date: 1984-03-27
Publication date: 1987-02-04
Also published as: EP0121500A3; DE8408077U1; EP0121500A2; DE3462304D1; ATE25331T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen von Dampf für eine Kabine für Dampfbäder gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1. Eine solche vorrichtung ist aus GB-A-1 352 142, Fig. 4 bekannt.
Die Temperatur von Dampfbädern liegt im Bereich von 40 und 55° C. Damit sich bei diesen Temperaturen eine Sättigung einstellt, muss der Wassergehalt zwischen 0,05 und 0,09 kg Dampf und Wasser je kg trockene Luft liegen. Bei vielen bekannten Dampfbädern wird mittels Verdampfern aus Wasser heisser Wasserdampf erzeugt, und dieser gesättigte Wasserdampf wird in die Kabine eingeblasen (GB-A-1 352 142, Fig. 1 und 6). Dort findet eine Kondensation statt und aus dem Dampf bildet sich in der Luft Nebel. Die Regelung erfolgt mittels Temperaturmessung in der Kabine. So ist es auch verständlich, dass beim Aufwärmen der Kabinenluft und insbesondere der Kabinenwände zuerst eine starke Nebelbildung auftritt und auch relativ viel Kondenswasser an den Wänden der Kabine abtropft. Bei längerem Betrieb verschwindet der Nebel und zwar lässt sich dies nur dadurch erklären, dass die freiwerdende Kondensationswärme eine zusätzliche Erwärmung der Kabinenluft bewirkt und die eingestellte obere Grenztemperatur erreicht wird, ohne dass der für diese Temperatur notwendige Wassergehalt für gesättigte Luft erhalten werden kann. Dies zeigt sich auch deutlich aus dem i,x - Diagramm für feuchte Luft nach Mollier: Wenn beispielsweise bei einer Temperatur von 40° C ein Wassergehalt von 0,05 an der Grenzkurve liegt, so ist leicht zu verstehen, dass bei konstanter Enthalpie von 40 kcal/kg bei steigender Temperatur sofort das Gebiet mit ungesättigtem Gemisch erreicht wird, so dass zur Erreichung eines Nebels zusätzliches Wasser bei gleicher Temperatur hineinzuführen ist, siehe auch Fig. 4.
Dies widerspricht den bis heute bekannten und im Handel erhältlichen Anlagen, wo zusätzlicher Wasserdampf in die Kabine hineingeblasen wird, der im Raum kondensiert und damit die Luft erwärmt. Dies führt auch sofort zur Bildung von Nebel, der sich aber an den kühleren Orten niederschlägt, so dass schliesslich lediglich eine höhere Temperatur registriert wird, wodurch die Dampferzeugung unterbrochen wird.
Bei diesen bekannten Vorrichtungen wird durch das Einblasen von Dampf in die Kabine die Luft örtlich überhitzt und die Temperatur- und Feuchtigkeitsverteilung ist in der Kabine ungleichmässig. Dies ist unerwünscht.
Bei der aus GB-A 1 352 142, Fig. 4 bekannten Vorrichtung wird durch einen Ventilator ein Gemisch aus Frischluft und Umluft angesaugt und über einen Heizkörper einer Mischkammer zugeführt. Die Mischkammer enthält ein mit Wasser berieseltes Filter, das vom erhitzten Luftgemisch durchstrichen wird. Damit soll das Gemisch bis nahezu an die Sättigungsgrenze befeuchtet werden. Durch die Wasserverdunstung kühlt dabei das Luftgemisch ab. Man bewegt sich im i-x-Diagramm längs einer Linie i = konstant. Ausgehend vom Zustand PM in Fig. 4 der vorliegenden Anmeldung müsste beispielsweise das Luftgemisch auf über 100° erhitzt werden, um schliesslich längs der Linie i = 40 die Sättigung bei 40°C zu erreichen. Der erreichte Endzustand hängt kritisch ab vom Mischungsverhältnis Zuluft zu Umluft und von der Endtemperatur nach dem Lufterhitzer und ist schwer kontrollierbar.
Mit beiden oben beschriebenen Vorrichtungen kann ein übersättigtes Luft-Dampf-Gemisch in der Kabine nicht erzielt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass in der Kabine ein gleichmässig übersättigtes Luft-Dampf-Gemisch erzielt werden kann, dessen Zustand einfach regelbar ist.
Erfindungsgemäss wird dies durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Patentanspruchs 1 erreicht.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Aufriss einer Dampfkabine mit vorgebautem Schrank für die Dampferzeugung,
Fig. 2 eine Schnittansicht gemäss der Schnittlinie 11-11 in Fig. 1,
Fig. 3 eine Ansicht des Schrankes für die Dampferzeugung von links in Fig. 1 bei entfernter Seitenwand betrachtet, und
Fig. 4 ein Diagramm für feuchte Luft nach Mollier.

Die Kabine 10 gemäss Fig. 1 und 2 besteht aus drei Teilen 11, 12, 13, die bei horizontalen Trennungsehenen 14, 15 wasserdicht verbunden sind. Der unterste Teil 11 weist einen einstückig mit Sitzbank 16 und Seitenwänden 17a, 17b verbundenen Boden 18 auf. Durch diese Unterteilung wird erreicht, dass sich alle Berührungsgebiete eines nackten Körpers mit den Wandungen hygienisch sauber reinigen lassen und keine Ritzen und Spalten oder Verbindungsstellen aufweisen, die als Brutstellen von Bakterien oder Sporen wirken können. Im Grundriss gemäss Fig. 2 zeigt die Sitzbank 16 die Form eines Eckbankes. Unter Weglassung der rechten Seitenwand 19 könnte eine gegengleich gefertigte Kabine mit dieser Kabine verbunden werden, so dass ein doppelt so grosser Raum zur Verfügung stehen würde.
Die Türe 20 ist in üblicher Weise an der in Fig. 2 unten gezeichneten Vorderwand 21 angeflanscht und wie in dieser Bauart von Nasszellen üblich, mit einer Schwelle 22 und einer nicht dargestellten Dampfdichtung versehen. Das Gewinde 23 und der Sturz 24 sind, wie insbesondere in Fig 2 dargestellt, mit nach aussen vorstehenden Flanschen 25a, 25b versehen. Dadurch wird erreicht, dass die entweichende mit Wasser gesättigte Luft am oberen Bogenflansch 25a und am öffnungsseitigen Seitenflansch 25b vorüberstreicht und infolge der Abkühlung an diesen Flächen auskondensiert. Das Kondensat rinnt durch die Bogenform des Bogenflansches 25a nach beiden Seiten hin nach unten und kann nicht tropfen. Am Boden kann dieses Kondenswasser gesammelt und mit dem Ablauf 26 zusammengeführt werden.
Durch diese Flansche 25a, 25b wird neben der Türe eine Nische 27 gebildet, in die der Schrank für Dampferzeugung und Luftzirkulation eingebaut werden kann. Der Schrank 30 gemäss Fig. 3 weist in seinem unteren Teil einen drucklosen Wasserverdampfer 31 bekannter Bauart auf. Im mittleren Teil findet sich ein Ansaug- und Mischrohr 32 mit eingebautem Ventilator 33, Dampfzuführungsrohr 34 und einem Lufterhitzer 35. Im oberen Teil ist ein Abluftrohr 41 mit einem Filter 36 an der Ansaugseite 42. Im Bereich des Lüftungsausganges 37 befindet sich der Anschluss 43 eines Umluftrohres 38 mit eingebauter einstellbarer Drosselklappe 39. Das Umluftrohr 38 mündet in Stromrichtung stromaufwärts des Ventilators 33 in das Ansaug-und Mischrohr 32.
In für Luftansaug- 44 und Abgabeöffnung 45 üblicher Weise sind die Oeffnungen durch Jalousien verdeckt.
Die Wirkungsweise wird nachstehend anhand des Diagrammes in Eig. 4 erläutert. In diesem Diagramm zeigt die Abszisse den Wassergehalt x kg Wasser pro kg trockene Luft, die Ordinate die Enthalpie von (1 + x) kg feuchter Luft. Die Ordinatenachse enthält vom Eispunkt E beginnend Enthalpien der trockenen Luft, dabei bedeutet die Linie i = o trockene Luft und Wasser bei 0°, und ist nach rechts unten geneigt dargestellt, damit verläuft die 0°C-Isotherme der mit Dampf Fesättigten Luft waagerecht. Die Geraden für i = konstant liegen zu i = 0° parallel. Die Sättigungslinie S trennt die im oberen Teil befindliche Partie für ungesättigte Dampf-Gas-Gemische vor der im unteren Teil befindlichen Partie für gesättigte Dampf-Gas-Gemische.
Für den Schrank 30 gemäss Fig. 3 und die Kabine 10 gemäss Fig. 1 und 2 werden folgende Ausgangsdaten festgelegt: Die Luft in der Kabine habe eine Temperatur von 42° C mit einem Wassergehalt x = 0,045. Die Umgebungsluft habe eine Temperatur von 22°C und einen Wassergehalt x = 0,006. Die Drosselklappe 39 sei derart eingestellt, dass das halbe Volumen Luft, das durch den Ventilator 33 eingeblasen wird, durch das Umluftrohr 38 und der gleiche Anteil Frischluft aus der Umgebung herrühre.
Im Diagramm findet sich für die Luft aus der Umgebung der Punkt PL bei 22° und x = 0,006. Die Luft aus der Kabine findet sich im Punkt PU bei 42° und x = 0,045. Da es sich um gleiche Volumina handelt, liegt der Mischpunkt PM in der Mitte der Verbindungslinie PL-PU. Dieses Dampf-Gas-Gemisch von 32° und x = 0,0255 wird als ungesättigtes Gemisch vom Ventilator 33 gefördert. Es findet somit am Ventilator keine Wasserabscheidung durch Kondensation statt: Aus dem Dampfzuführungsrohr 34 wird Nassdampf ohne Druck zugeführt und vermischt sich mit dem Gemisch. Infolge der Enthalpie i_w = 633 kcal/kg des Dampfes bei 95° gemäss dem Wert aus der Gleichung
= i_w verschiebt sich der Punkt PM auf der Geraden G nach rechts. Bei einem Wassergehalt x = 0,031 wird die Sättigungslinie S erreicht je nach Leistung des Verdampfers 31 wird somit ein Nebel mit höherer Temperatur als 32° C in die Kabine geblasen. Wenn die gewünschte Temperatur von 42° C nicht erreicht wird, kann das erhaltene Dampf-Gas-Gemisch durch den Lufterhitzer 35 zusätzlich erwärmt werden. Damit wird, wie gefordert, eine dauernde gleichmässige Luftfeuchtigkeit mit einem Wassergehalt von etwa 0,06 kg Dampf und Wasser pro kg trockene Luft erhalten. Durch eine Temperaturregelung mit einem Raumthermostaten kann dieser Zustand lang Zeit beibehalten werden.
Vorteilhaft wirkt sich auch aus, dass das zugeführte Gas-Dampf-Gemisch einen Anteil Frischluft enthält, so dass in der Kabine 10 eine ausreichende Lüftung gewährleistet ist.

Claims

1. Vorrichtung zum Erzeugen von Dampf für eine Kabine (10) fur Dampfbäder, umfassend einen Mischraum (32) mit einer Ein gangsöffnung (44) für Frischluft und einem Anschlussrohr (38) für Umluft sowie einer Abgabeöffnung (46) zum Einbringen des Luft-Wasserdampf-Gemisches in die Kabine (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Dampferzeuger (31) enthält, der über ein Zufuhrrohr (34) mit dem Mischraum (32) verbunden ist, wobei der Dampfezeuger (31) derart ausgebildet ist, dass im Mischraum (31) ein übersättigtes Luft-Wasserdampf-Gemisch entsteht.

2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischraum als Ansaug-und Mischrohr (32) ausgebildet ist, und dass zwischen der Eingangsöffnung (44) und dem Zufuhrrohr (34) ein Ventilator (33) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Abgabeöffnung (46) ein Lufterhitzer (35) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Ansaug- und Mischrohr (32) zwischen der Eingangsöffnung (44) und dem Ventilator (33) ein Umluftrohr (38) angeschlossen ist, um einem Teil Luft aus der Kabine einen Teil Frischluft zuzumischen.

5. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschlussrohr (38) eine einstellbare Drosselklappe (39) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung von Nassdampf ein druckloser Verdampfer (31) vorhanden ist.

7. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Dampf ein Niederdruck Sattdampf mit etwa 0,5 bar verwendet ist.