EP2037190A1 - Dampfbefeuchter - Google Patents

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EP2037190A1
EP2037190A1 EP07117252A EP07117252A EP2037190A1 EP 2037190 A1 EP2037190 A1 EP 2037190A1 EP 07117252 A EP07117252 A EP 07117252A EP 07117252 A EP07117252 A EP 07117252A EP 2037190 A1 EP2037190 A1 EP 2037190A1
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EP
European Patent Office
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chamber
air duct
humidifier according
channel
duct humidifier
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EP07117252A
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English (en)
French (fr)
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EP2037190B1 (de
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Ludwig Michelbach
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Individual
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F6/00—Air-humidification, e.g. cooling by humidification
    • F24F6/02—Air-humidification, e.g. cooling by humidification by evaporation of water in the air
    • F24F6/08—Air-humidification, e.g. cooling by humidification by evaporation of water in the air using heated wet elements
    • F24F6/10—Air-humidification, e.g. cooling by humidification by evaporation of water in the air using heated wet elements heated electrically
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F6/00—Air-humidification, e.g. cooling by humidification
    • F24F6/18—Air-humidification, e.g. cooling by humidification by injection of steam into the air

Definitions

  • the invention relates to an air duct humidifier in which an air flow guided in a wall limited by walls is moistened and supplied to a space to be humidified, wherein the air duct humidifier comprises a flow generator, in particular a fan, and a humidifying unit with at least one chamber for receiving a humidifying fluid, in particular water. and an electric heater that can be driven to evaporate the dampening fluid.
  • the steam generated in the chamber is passed through a pipe in the channel of the air duct humidifier and entrained there by the air flow.
  • the object of the present invention is to improve such an air duct humidifier energetically and / or control technology.
  • a key consideration of the present invention is to at least partially, preferably completely, arrange the at least one chamber of the humidifying unit within the channel.
  • the heated steam must not be transported over a greater distance, which has a positive effect on the controllability and controllability of the air duct humidifier while avoiding hazards due to the guidance of hot steam in supply lines over a greater length ,
  • the solution proposed here is also much cheaper energetically, since the inevitably discharged from the chamber or a possible steam guide heat completely removed from the air flow of the air to be humidified, in particular can be used energetically.
  • the steam generation is also carried out in the channel or in the area flowed around by the air flow, so that the heat generated by the steam generation waste heat does not arise outside but within the channel.
  • the air duct humidifier further comprises a heating control, wherein the heating control is in operative connection with a humidification control device, and wherein the humidification control device sets a respectively required heating power via the heating control in dependence on a room humidity sensor and / or a duct humidity sensor.
  • the at least one chamber is arranged at a distance from the walls of the channel, so that it is flowed around on all sides by the air flow guided in the channel.
  • the at least one chamber is aligned with respect to the longitudinal extent of the channel so that it occupies the smallest possible cross-section of the channel.
  • the at least one chamber is aligned with respect to the longitudinal extent of the channel so that it occupies the smallest possible cross-section of the channel.
  • a sensing level sensor in particular a level sensor, is effective for detecting the level of the humidifying fluid in the chamber.
  • the at least one chamber preferably permanently in operation, is connected to a supply system for supplying moistening fluid.
  • the supply system comprises one or more actuators, in particular solenoid valves, to allow an inflow of moistening fluid to a specific chamber.
  • a fill level sensor When a fill level sensor is provided, it can preferably be in operative connection, directly or indirectly, in particular via the moistening control device, with the actuator assigned to the respective chamber.
  • the preferred heating controller may comprise a thyristor circuit, preferably with a 0V to 10V control input or a simple on / off control (two-point control).
  • Preferred dimensions of the electrical heating of a chamber is designed for a maximum power in the range between 2 KW and 90 KW, preferably between 5 KW and 70 KW. It is insofar an evaporation unit, which is designed for larger humidification services, such as those incurred in particular for factory buildings.
  • the chamber in the direction of its longitudinal extension on a blunter first end and a sharper compared to this second end.
  • This non-mirror-inverted configuration of the respective end sides of the chamber facing the air flow is preferred for reasons of flow dynamics.
  • the sharper end may face the airflow.
  • the chamber is adjoined at its upper region by a steam lance through which the generated vapor exits the chamber into the channel of the air duct humidifier.
  • a steam guide must necessarily be present to direct the steam into the channel, it is also preferred in the inventive arrangement proposed here to provide a steam lance, that is controlling the vapor out of the chamber and into the airflow at predetermined locations within the channel.
  • the steam lance preferably has a plurality of mutually spaced vapor outlets.
  • the steam is thus distributed spatially distributed.
  • the steam lance can have a vertical arm which adjoins the chamber and a horizontal arm adjoining the vertical arm, on which the steam outlets are formed.
  • a method is further proposed for humidifying an airflow guided in a wall limited by walls by means of an air duct humidifier, wherein the air duct humidifier comprises a flow generator and a humidifying aggregate, wherein further humidification takes place via evaporation of a humidifying fluid by heating and wherein the heating of the humidifying fluid within the channel is made.
  • the heating of the moistening fluid within the channel has a number of decisive advantages, namely the advantage that the heated steam does not have to be guided or transported outside the channel and that control can be carried out more directly ,
  • the chosen approach also appears energetically favorable, since the waste heat occurring during the heating process can not only be dissipated by the air flow in the channel, but can even be used advantageously in the context of air conditioning.
  • a first embodiment of a humidifier according to the invention is illustrated in a schematic principle view.
  • channel 11 as laminar air flow is performed as possible.
  • This air flow is generated by a flow generator 12, in particular by one or more fans.
  • a chamber 14 is arranged within the channel 11, preferably also spaced from the walls 20, in which a moistening fluid is heated and evaporated.
  • the vapor of the dampening fluid is discharged from the chamber 14 via a steam lance 27, which has a vertical arm 29 and a horizontal arm 30, to the air flow of the channel 11.
  • the steam lance 27 has a plurality of suitably spaced steam outlets 28.
  • the chamber is fastened via support struts 31 to walls 20 of the channel 11, in particular on a bottom-side or ceiling-side wall. Furthermore, to the chamber 14 in the present embodiment, a supply system 23 is connected, via which humidifying fluid in the liquid state can be tracked to compensate for the amount consumed by the evaporation.
  • a arranged in the chamber 14 heater 15 (see. Fig. 2 ) is connected via an electrical supply line 32 to a power source (not shown). Furthermore, one or more signal lines 33 are guided to the chamber 14.
  • the chamber 14 is designed asymmetrically, namely a stubborn first end 25 facing away from the air flow and a sharper second end 26 facing the air flow.
  • the chamber 14 is shown in a schematic sectional view.
  • the chamber 14 is surrounded on all sides by a thermal insulation 21 in order to minimize the heat loss occurring during the heating of the moistening fluid.
  • an electric heater 15 is arranged, which is connected via an electrical supply line 32 to a power source.
  • the heating power of the electric heater 15 is via an intermediate heater control 16 controlled, which may be formed as a thyristor.
  • the thyristor circuit for controlling the power of the electric heater 15 itself has a 0V to 10V input for driving the heater control 16 by a humidification controller 17.
  • the humidification control device 17 represents the central control and / or regulating member of the air duct humidifier proposed here and, in the present embodiment, is in operative connection with a duct humidity sensor 19 and a room humidity sensor 18. From the humidity values determined by the duct humidity sensor 19 or the room humidity sensor 18, the humidification control device 17 can determine which heating power of the electric heater 15 is required in order to achieve a desired setpoint humidification. Reports the channel humidity sensor 19, for example, a supersaturation in the channel 11 so the heating power of the electric heater 15 is steadily reduced. If the room humidity, which is determined via the room humidity sensor 18, below a predetermined setpoint, the humidification performance is increased by increasing the heat output of the electric heater 15, as far as this does not lead to over-humidification in the channel 11.
  • the measurement signals of the room humidity sensor 18 and the channel humidity sensor 19 thus serve to generate an actuating signal for the heating control 16 within the humidification control device 17, which also has a desired setpoint humidity in the room.
  • the heating control 16 is driven so that the electric heater 15 applies the respectively required electrical heating energy.
  • an already mentioned supply system 23 is provided to which the chamber 14 is connected. If water used as dampening fluid, in particular mains water taken from a mains network, is used, this humidifying fluid first passes through an osmosis system for desalination and can then reach the chamber 14 via a supply line 35. Within the supply line 35, an actuator 24 assigned to the chamber 14 is provided, which at the request of the humidification control device 17 releases or shuts off the supply of humidifying fluid.
  • a filling level sensor 22 which may be designed in particular as a level sensor.
  • the Fsselstandssensor 22 communicates with the Befeuchtungskontroll adopted 17 in operative connection, so that when falling of the level below a predetermined level of the actuator 24 is opened and new Befeuchtungsfluid over a predetermined period or until an upper liquid level is reached is refilled.
  • a temperature monitor 36 may be disposed within the chamber 14 to shut off the power supply for the electric heater 15 when a predetermined maximum temperature is exceeded, such as when the electric heater 15 is operated in spite of too low a level of humidifying fluid in a fault. Therefore, the temperature monitor 36 can preferably act on the heating control 16 directly, thus also bypassing the humidification control device 17.
  • Fig. 3 an alternative embodiment is illustrated in a cross-sectional view.
  • a plurality of chambers 14, here specifically four, are arranged within the cross section of the channel 11, so that vaporized dampening fluid can be generated in parallel at four points.
  • two chambers 14 are attached via support struts 31 on a bottom-side wall 20, two further chambers 14 via support struts 31 on a ceiling-side wall.
  • a common supply system 23 branches into corresponding supply lines 35, which are assigned directly to the chambers 14. Within these supply lines 35 each associated with the chambers 14 actuators 24 are arranged so that each chamber can be individually charged with moistening fluid.
  • each chamber 14 has an electrical supply line 32, via which the heating power of the respective chamber 14 can be set individually.
  • each chamber 14 is connected to the humidification control device 17 or the heating control 16 via signal lines 33, which are respectively applied via separate lines or in a bus or multiplex system.
  • each chamber 14 can be controlled separately, so that it is possible to generate in all chambers a substantially equal steam output at a given time or to produce different steam capacities in the chambers.
  • individual chambers may also be completely inactive and only activated when the steam capacity of the chambers already in operation is insufficient.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Lufthanalbefeuchter, bei dem ein in einem durch Wandungen (20) begrenzten Kanal (11) geführter Luftstrom befeuchtet und einem zu befeuchtenden Raum zugeführt wird, umfassend einen Strömungserzeuger (12), insbesondere Ventilator sowie ein Befeuchtungsaggregat (13) mit - mindestens einer Kammer (14) zur Aufnahme eines Befeuchtungsfluids, insbesondere Wasser, und - einer elektrischen Heizung (15), die zur Verdampfung des Befeuchtungsfluids angesteuert werden kann, wobei die mindestens eine Kammer (14) des Befeuchtungsaggregats (13) zumindest teilweise, vorzugsweise komplett, innerhalb des Kanals (11) angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Luftkanalbefeuchter, bei dem ein in einem durch Wandungen begrenzten Kanal geführter Luftstrom befeuchtet und einem zu befeuchtenden Raum zugeführt wird, wobei der Luftkanalbefeuchter einen Strömungserzeuger, insbesondere Ventilator, sowie ein Befeuchtungsaggregat mit mindestens einer Kammer zur Aufnahme eines Befeuchtungsfluids, insbesondere Wasser, und einer elektrischen Heizung, die zur Verdampfung des Befeuchtungsfluids angesteuert werden kann, umfasst. Herkömmlicherweise wird der in der Kammer erzeugte Dampf über ein Rohr in den Kanal des Luftkanalbefeuchters geleitet und dort vom Luftstrom mitgerissen.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen derartigen Luftkanalbefeuchter energetisch und/oder regelungstechnisch noch zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird mit einem Luftkanalbefeuchter nach den Merkmalen des Anspruches 1 in vorrichtungstechnischer Hinsicht und mit den Merkmalen des Anspruches 17 in verfahrenstechnischer Hinsicht gelöst.
  • Eine Kernüberlegung der vorliegenden Erfindung besteht darin, die mindestens eine Kammer des Befeuchtungsaggregats zumindest teilweise, vorzugsweise komplett, innerhalb des Kanals anzuordnen.
  • Dies bringt im Regelfall mehrere Vorteile: Zum einen muss der erhitzte Dampf nicht über eine größere Strecke transportiert werden, was sich auf die Steuer- bzw. Regelbarkeit des Luftkanalbefeuchters positiv auswirkt und gleichzeitig Gefahren durch die Führung von heißem Dampf in Zuleitungen über eine größere Länge vermeidet.
  • Darüber hinaus ist die hier vorgeschlagene Lösung auch energetisch wesentlich günstiger, da die zwangsläufig von der Kammer bzw. einer eventuellen Dampfführung abgegebene Wärme komplett vom Luftstrom der zu befeuchtenden Luft abtransportiert, insbesondere auch energetisch genutzt werden kann. Somit wird die Dampferzeugung ebenfalls im Kanal bzw. im vom Luftstrom umströmten Bereich vorgenommen, so dass auch die mit der Dampferzeugung anfallende Abwärme nicht außerhalb sondern innerhalb des Kanals anfällt.
  • Praktische Versuche haben gezeigt, dass die mit der Anbringung der Kammer im Kanal einhergehende Querschnittsverringerung für den Luftstrom noch akzeptabel ist, gerade wenn eine besonders bevorzugte langgestreckte Ausbildung der mindestens einen Kammer gewählt wird.
  • Nach einem vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der Luftkanalbefeuchter weiterhin eine Heizungssteuerung, wobei die Heizungssteuerung mit einer Befeuchtungskontrolleinrichtung in Wirkverbindung steht, und wobei die Befeuchtungskontrolleinrichtung eine jeweils geforderte Heizleistung über die Heizungssteuerung in Abhängigkeit von einem Raumfeuchtefühler und/oder einem Kanalfeuchtefühler einstellt.
  • In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die mindestens eine Kammer von den Wandungen des Kanals beabstandet angeordnet, so dass sie allseits von dem im Kanal geführten Luftstrom umströmt wird.
  • Weiter bevorzugtermaßen ist die mindestens eine Kammer gegenüber der Längserstreckung des Kanals so ausgerichtet, dass sie einen möglichst geringen Querschnitt des Kanals einnimmt. Um den Wärmeverlust bei der Erhitzung des Befeuchtungsfluids trotz der neuartigen Positionierung der Kammer im Kanal möglichst gering zu halten, erscheint es vorteilhaft, die Kammer mit einer thermischen Isolierung zu umgeben.
  • In einer weiteren konkreten Ausgestaltung ist innerhalb der mindestens einen Kammer ein Fühlstandssensor, insbesondere ein Niveausensor wirksam zur Erfassung des Füllstandes des Befeuchtungsfluids in der Kammer.
  • Nach einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die mindestens eine Kammer, im Betrieb vorzugsweise permanent, an ein Zufuhrsystem zur Zuführung von Befeuchtungsfluid angeschlossen.
  • In einer nochmals bevorzugten Ausgestaltung umfasst das Zufuhrsystem ein oder mehrere Aktuatoren, insbesondere Magnetventile, um einen Zufluss von Befeuchtungsfluid an eine bestimmte Kammer zu ermöglichen.
  • Bei Vorsehen eines Füllstandssensors kann dieser bevorzugtermaßen direkt oder indirekt, insbesondere über die Befeuchtungskontrolleinrichtung, mit dem der jeweiligen Kammer zugeordneten Aktuator in Wirkverbindung stehen.
  • Die bevorzugtermaßen vorgesehene Heizungssteuerung kann eine Thyristorschaltung, vorzugsweise mit einem 0V bis 10V Steuereingang oder eine einfache Ein-/Ausschaltung (Zweipunktansteuerung), umfassen.
  • Bevorzugtermaßen ist die elektrische Heizung einer Kammer auf eine Maximalleistung im Bereich zwischen 2 KW und 90 KW, vorzugsweise zwischen 5 KW und 70 KW ausgelegt. Es handelt sich insofern um ein Verdampfungsaggregat, das für größere Befeuchtungsleistungen, wie sie insbesondere für Fabrikhallen anfallen, ausgelegt ist.
  • Nach einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Kammer in Richtung ihrer Längserstreckung ein stumpferes erstes Ende und ein im Vergleich hierzu spitzeres zweites Ende auf. Diese nicht spiegelbildliche Ausbildung der jeweils dem Luftstrom zu- bzw. abgewandten Endseiten der Kammer wird aus strömungsdynamischen Gründen bevorzugt. Konkret kann das spitzere Ende dem Luftstrom zugewandt sein.
  • Nach einem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung schließt sich an die Kammer an ihrem oberen Bereich eine Dampflanze an, über die der erzeugte Dampf aus der Kammer in den Kanal des Luftkanalbefeuchters austritt. Während bei herkömmlichen Systemen, bei denen eine Kammer zur Dampferzeugung außerhalb des Kanals vorgesehen ist, eine Dampfführung notwendigerweise gegeben sein muss, um den Dampf in den Kanal zu leiten, wird es auch bei der hier vorgeschlagenen erfindungsgemäßen Anordnung bevorzugt, eine Dampflanze vorzusehen, das heißt den Dampf kontrolliert aus der Kammer aus und an vorbestimmten Orten innerhalb des Kanals in den Luftstrom einzubringen.
  • In einer Weiterbildung dieses Gedankens weist die Dampflanze bevorzugtermaßen eine Mehrzahl voneinander beabstandeter Dampfauslässe auf. Der Dampf wird damit gezielt räumlich verteilt ausgebracht.
  • In einer konkreten Ausgestaltung kann die Dampflanze einen vertikalen Arm, der sich an die Kammer anschließt sowie einen sich an den vertikalen Arm anschließenden horizontalen Arm aufweisen, an dem die Dampfauslässe ausgebildet sind.
  • Erfindungsgemäß wird weiter auch ein Verfahren zum Befeuchten eines in einem durch Wandungen begrenzten Kanal geführten Luftstroms mittels eines Luftkanalbefeuchters vorgeschlagen, wobei der Luftkanalbefeuchter einen Strömungserzeuger sowie ein Befeuchtungsaggregat umfasst, wobei weiterhin die Befeuchtung über Verdampfen eines Befeuchtungsfluids durch Erhitzen erfolgt und wobei die Erhitzung des Befeuchtungsfluids innerhalb des Kanals vorgenommen wird.
  • Wie bereits weiter oben dargelegt, birgt die Erhitzung des Befeuchtungsfluids innerhalb des Kanals eine Reihe entscheidender Vorteile, nämlich unter anderem den Vorteil, dass der erhitzte Dampf nicht außerhalb des Kanals geführt bzw. transportiert werden muss und dass sich eine Steuerung bzw. Regelung unmittelbarer vornehmen lässt. Darüber hinaus erscheint die gewählte Vorgehensweise auch energetisch günstig, da die beim Erhitzungsvorgang auftretende Abwärme nicht nur durch den Luftstrom im Kanal abgeführt, sondern sogar im Rahmen der Klimatisierung vorteilhaft genutzt werden kann.
  • Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
  • Hierbei zeigen:
    • Fig. 1
    eine Prinzipansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftkanal- befeuchters, wobei das Befeuchtungsaggregat in einer Seitenansicht dargestellt ist;
    Fig. 2
    eine Prinzipschnittansicht mit Steuer- bzw. Regelungsschema einer Ausführungs- form eines Luftkanalbefeuchters nach der Erfindung, insbesondere entsprechend der in Fig. 1 veranschaulichten Anordnung;
    Fig. 3
    eine Prinzipansicht einer abgewandelten Ausführungsform in einer Schnittansicht durch den Kanal.
  • In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Luftbefeuchters in einer schematischen Prinzipansicht veranschaulicht. Innerhalb eines durch Wandungen 20 begrenzten Kanals 11 ist ein möglichst laminarer Luftstrom geführt. Dieser Luftstrom wird durch einen Strömungserzeuger 12, insbesondere durch einen oder mehrere Ventilatoren erzeugt.
  • Erfindungsgemäß ist innerhalb des Kanals 11, bevorzugtermaßen auch von den Wandungen 20 beabstandet, eine Kammer 14 angeordnet, in der ein Befeuchtungsfluid erhitzt und verdampft wird. Der Dampf des Befeuchtungsfluids wird aus der Kammer 14 über eine Dampflanze 27, die einen vertikalen Arm 29 und einen horizontalen Arm 30 aufweist, an den Luftstrom des Kanals 11 abgegeben. Zur Abgabe des Dampfes weist die Dampflanze 27 eine Mehrzahl von in geeignetem Abstand angeordneten Dampfauslässen 28 auf.
  • Die Kammer ist über Stützstreben 31 an Wandungen 20 des Kanals 11, insbesondere an einer bodenseitigen oder deckenseitigen Wandung befestigt. Weiterhin ist an die Kammer 14 in der vorliegenden Ausführungsform ein Zuführsystem 23 angeschlossen, über das sich Befeuchtungsfluid in flüssigem Zustand zum Ausgleich der durch die Verdampfung verbrauchten Menge nachführen lässt. Eine in der Kammer 14 angeordnete Heizung 15 (vgl. Fig. 2) ist über eine elektrische Versorgungsleitung 32 mit einer Stromquelle (nicht gezeigt) verbunden. Weiterhin sind an die Kammer 14 noch eine oder mehrere Signalleitungen 33 geführt.
  • Aus strömungsdynamischen Gründen kann es sinnvoll sein, wenn die Kammer 14 assymetrisch ausgebildet ist, nämlich ein dem Luftstrom abgewandtes stumpferes erstes Ende 25 sowie ein dem Luftstrom zugewandtes spitzeres zweites Ende 26 aufweist.
  • Aufbau und Funktionsweise einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftkanalbefeuchters werden aus der Prinzipdarstellung nach Fig. 2 noch besser ersichtlich. In dieser Darstellung ist die Kammer 14 in einer schematischen Schnittansicht dargestellt. Die Kammer 14 ist allseits durch eine thermische Isolierung 21 umschlossen, um den bei der Erhitzung des Befeuchtungsfluids auftretenden Wärmeverlust möglichst gering zu halten. In einem vom Befeuchtungsfluid überdeckten, vorzugsweise also in einem unteren Bereich, ist eine elektrische Heizung 15 angeordnet, die über eine elektrische Versorgungsleitung 32 mit einer Stromquelle in Verbindung steht. Die Heizleistung der elektrischen Heizung 15 wird über eine zwischengeschaltete Heizungssteuerung 16 gesteuert, die als Thyristorschaltung ausgebildet sein kann. Die Thyristorschaltung zur Steuerung der Leistung der elektrischen Heizung 15 weist selbst einen 0V bis 10V Eingang zur Ansteuerung der Heizungssteuerung 16 durch eine Befeuchtungskontrolleinrichtung 17 auf. Die Befeuchtungskontrolleinrichtung 17 stellt das zentrale Steuer-und/oder Regelorgan des hier vorgeschlagenen Luftkanalbefeuchters dar und steht in der vorliegenden Ausführungsform mit einem Kanalfeuchtefühler 19 sowie einem Raumfeuchtefühler 18 in Wirkverbindung. Aus den vom Kanalfeuchtefühler 19 bzw. Raumfeuchtefühler 18 ermittelten Feuchtewerten kann die Befeuchtungskontrolleinrichtung 17 ermitteln, welche Heizleistung der elektrischen Heizung 15 erforderlich ist, um eine gewünschte Sollbefeuchtung zu erzielen. Meldet der Kanalfeuchtefühler 19 beispielsweise eine Übersättigung im Kanal 11 so wird die Heizleistung der elektrischen Heizung 15 stetig zurückgefahren. Liegt die Raumfeuchte, die über den Raumfeuchtefühler 18 ermittelt wird, unter einem vorgegebenen Sollwert, so wird die Befeuchtungsleistung durch Erhöhung der Heizleistung der elektrischen Heizung 15 erhöht, soweit dies nicht zu einer Überfeuchtung im Kanal 11 führt.
  • Die Messsignale des Raumfeuchtefühlers 18 sowie des Kanalfeuchtefühlers 19 dienen also dazu, innerhalb der Befeuchtungskontrolleinrichtung 17, der auch eine gewünschte Sollfeuchte im Raum vorliegt, ein Stellsignal für die Heizungssteuerung 16 zu erzeugen. Über dieses Stellsignal wird die Heizungssteuerung 16 so angesteuert, dass die elektrische Heizung 15 die jeweils notwendige elektrische Heizenergie aufbringt.
  • Um durch die Verdampfung aus der Kammer entnommenes Befeuchtungsfluid nachzufüllen ist ein bereits erwähntes Zufuhrsystem 23 vorgesehen, an das die Kammer 14 angeschlossen ist. Wird als Befeuchtungsfluid Wasser, insbesondere einem Leitungsnetz entnommenes Stadtwasser verwendet, so durchläuft dieses Befeuchtungsfluid zur Entsalzung zunächst eine Osmoseanlage 34 und kann dann über eine Zuleitung 35 in die Kammer 14 gelangen. Innerhalb der Zuleitung 35 ist ein der Kammer 14 zugeordneter Aktuator 24 vorgesehen, der auf Anforderung der Befeuchtungskontrolleinrichtung 17 die Zufuhr von Befeuchtungsfluid freigibt bzw. absperrt. Um den Flüssigkeitsstand innerhalb der Kammer 14 zu kontrollieren, ist dort ein Füllstandssensor 22, der insbesondere als Niveausensor ausgebildet sein kann, angeordnet. Der Fühlstandssensor 22 steht mit der Befeuchtungskontrolleinrichtung 17 in Wirkverbindung, so dass bei Abfallen des Füllstandes unter ein vorgegebenes Niveau der Aktuator 24 geöffnet und neues Befeuchtungsfluid über einen vorbestimmten Zeitraum bzw. bis ein oberes Flüssigkeitsniveau erreicht ist nachgefüllt wird.
  • Schließlich kann noch ein Temperaturwächter 36 innerhalb der Kammer 14 angeordnet sein, um bei Überschreiten einer vorgegebenen Maximaltemperatur, etwa wenn in einem Störungsfall die elektrische Heizung 15 trotz eines zu niedrigen Füllstandes an Befeuchtungsfluid betrieben wird, die Stromzufuhr für die elektrische Heizung 15 abzusperren. Bevorzugtermaßen kann daher der Temperaturwächter 36 direkt, also auch unter Umgehung der Befeuchtungskontrolleinrichtung 17, auf die Heizungssteuerung 16 einwirken.
  • In Fig. 3 ist eine alternative Ausführungsform in einer Ansicht quer zum Kanal veranschaulicht. In dieser Ausführungsform sind eine Mehrzahl von Kammern 14, hier konkret vier, innerhalb des Querschnitts des Kanals 11 angeordnet, so dass verdampftes Befeuchtungsfluid an vier Stellen parallel erzeugt werden kann. In der konkret veranschaulichten Ausführungsform sind zwei Kammern 14 über Stützstreben 31 an einer bodenseitigen Wandung 20, zwei weitere Kammern 14 über Stützstreben 31 an einer deckenseitigen Wandung befestigt.
  • Ein gemeinsames Zufuhrsystem 23 verzweigt sich in entsprechende Zuleitungen 35, die direkt den Kammern 14 zugeordnet sind. Innerhalb dieser Zuleitungen 35 sind jeweils den Kammern 14 zugeordnete Aktuatoren 24 angeordnet, so dass sich jede Kammer individuell mit Befeuchtungsfluid beschicken lässt.
  • Weiterhin weist jede Kammer 14 eine elektrische Versorgungsleitung 32 auf, über die die Heizleistung der jeweiligen Kammer 14 individuell eingestellt werden kann. Ebenso ist jede Kammer 14 über Signalleitungen 33, die über jeweils getrennte Leitungen bzw. in einem Bus- bzw. Multiplexsystem angelegt sind, mit der Befeuchtungskontrolleinrichtung 17 bzw. der Heizungssteuerung 16 verbunden.
  • Insofern kann jede Kammer 14 getrennt angesteuert werden, so dass es möglich ist, in allen Kammern eine im Wesentlichen gleiche Dampfleistung zu einer gegebenen Zeit zu erzeugen bzw. auch unterschiedliche Dampfleistungen in den Kammern zu erzeugen. Insbesondere können im Teillastbetrieb auch einzelne Kammern komplett inaktiv sein und erst dann aktiviert werden, wenn die Dampfleistung der bereits in Betrieb befindlichen Kammern nicht ausreicht.
    • Bezugszeichenliste
    • 11
    Kanal
    12
    Strömungserzeuger
    13
    Befeuchtungsaggregat
    14
    Kammer
    15
    Heizung
    16
    Heizungssteuerung
    17
    Befeuchtungskontrolleinrichtung
    18
    Raumfeuchtefühler
    19
    Kanalfeuchtefühler
    20
    Wandungen
    21
    Thermische Isolierung
    22
    Füllstandssensor
    23
    Zufuhrsystem
    24
    Aktuator
    25
    Erstes Ende
    26
    Zweites Ende
    27
    Dampflanze
    28
    Dampfauslässe
    29
    Vertikaler Arm
    30
    Horizontaler Arm
    31
    Stützstreben
    32
    Elektrische Versorgungsleitung
    33
    Signalleitung
    34
    Osmoseanlage
    35
    Zuleitung
    36
    Temperaturwächter

Claims (17)

  1. Luftkanalbefeuchter, bei dem ein in einem durch Wandungen (20) begrenzten Kanal (11) geführter Luftstrom befeuchtet und einem zu befeuchtenden Raum zugeführt wird, umfassend
    einen Strömungserzeuger (12), insbesondere Ventilator,
    sowie ein Befeuchtungsaggregat (13) mit
    - mindestens einer Kammer (14) zur Aufnahme eines Befeuchtungsfluids, insbesondere Wasser, und
    - einer elektrischen Heizung (15), die zur Verdampfung des Befeuchtungsfluids angesteuert werden kann,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die mindestens eine Kammer (14) des Befeuchtungsaggregats (13) zumindest teilweise, vorzugsweise komplett, innerhalb des Kanals (11) angeordnet ist.
  2. Luftkanalbefeuchter nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Luftkanalbefeuchter weiterhin eine Heizungssteuerung (16) umfasst, wobei die Heizungssteuerung (16) mit einer Befeuchtungskontrolleinrichtung (17) in Wirkverbindung steht, und wobei die Befeuchtungskontrolleinrichtung (17) eine jeweils geforderte Heizleitung über die Heizungssteuerung (16) in Abhängigkeit von einem Raumfeuchtefühler (18) und oder einem Kanalfeuchtefühler (19) einstellt.
  3. Luftkanalbefeuchter nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die mindestens eine Kammer (14) von den Wandungen (20) des Kanals (11) beabstandet angeordnet ist, so dass sie allseits von dem im Kanal (11) geführten Luftstrom umströmt wird.
  4. Luftkanalbefeuchter nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die mindestens eine Kammer (14) langgestreckt ausgebildet ist.
  5. Luftkanalbefeuchter nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die mindestens eine Kammer (14) gegenüber dem Kanal (11) so ausgerichtet ist, dass sie einen möglichst geringen Querschnitt des Kanals (11) einnimmt.
  6. Luftkanalbefeuchter nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die mindestens eine Kammer (14) von einer thermischen Isolierung (21) umgeben ist.
  7. Luftkanalbefeuchter nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass innerhalb der mindestens einen Kammer (14) ein Füllstandssensor (22), insbesondere ein Niveausensor, wirksam ist zur Erfassung des Füllstandes des Befeuchtungsfluids in der Kammer (14).
  8. Luftkanalbefeuchter nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die mindestens eine Kammer (14), an ein Zufuhrsystem (23) zur Zuführung von Befeuchtungsfluid angeschlossen ist.
  9. Luftkanalbefeuchter nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Zufuhrsystem (23) ein oder mehrere Aktuatoren (24), insbesondere Magnetventile, umfasst, um einen Zufluss von Befeuchtungsfluid an eine bestimmte Kammer (14) zu ermöglichen.
  10. Luftkanalbefeuchter nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Füllstandsensor (12) einer Kammer (14) direkt oder indirekt, insbesondere über die Befeuchtungskontrolleinrichtung (17) mit dem der Kammer (14) zugeordneten Aktuator (24) in Wirkverbindung steht.
  11. Luftkanalbefeuchter nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Heizungssteuerung (16) eine Thyristorschaltung, vorzugsweise mit einem 0 bis 10V Steuereingang, umfasst.
  12. Luftkanalbefeuchter nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die elektrische Heizung (15) einer Kammer (14) je nach Befeuchtungsanforderung auf eine Maximalleistung im Bereich zwischen 2 KW und 90 KW, vorzugsweise zwischen 5 KW und 70 KW, ausgelegt ist.
  13. Luftkanalbefeuchter nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Kammer (14) in Richtung ihrer Längserstreckung ein stumpferes erstes Ende (25) und ein spitzeres zweites Ende (26) aufweist.
  14. Luftkanalbefeuchter nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass sich an die Kammer (14) in ihrem oberen Bereich eine Dampflanze (27) anschließt, über die der erzeugte Dampf aus der Kammer (14) in den Kanal (11) austritt.
  15. Luftkanalbefeuchter nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Dampflanze (27) eine Mehrzahl von Dampfauslässen (28) aufweist.
  16. Luftkanalbefeuchter nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Dampflanze (27) einen vertikalen Arm (29), der sich an die Kammer (14) anschließt, sowie einen sich an den vertikalen Arm (29) anschließenden horizontalen Arm (30) aufweist, an dem die Dampfauslässe (28) ausgebildet sind.
  17. Verfahren zum Befeuchten eines in einem durch Wandungen (20) begrenzten Kanal (11) geführten Luftstroms mittels eines Luftkanalbefeuchters, wobei der Luftkanalbefeuchter einen Strömungserzeuger (12) sowie ein Befeuchtungsaggregat (13) umfasst,
    wobei die Befeuchtung über Verdampfen eines Befeuchtungsfluids durch Erhitzen erfolgt,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Erhitzung des Befeuchtungsfluids innerhalb des Kanals vorgenommen wird.
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