УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУШНОГО ПОТОКА Российский патент 2015 года по МПК F24F3/14 

Изобретение относится к устройству для кондиционирования воздушного потока, содержащему увлажнитель, с увлажняющими элементами, которые установлены в подлежащем увлажнению потоке увлажнителя с возможностью заполнения подаваемой под давлением водой и изготовлены из водопроницаемого пористого, предпочтительно гидрофильного материала.

Такие устройства для кондиционирования воздушного потока описаны, например, в ЕР 1519118 А1 и ЕР 1710516 А1. С помощью увлажнителей может гарантироваться увлажнение воздушного потока без образования большого количества капельной или конденсационной воды.

Исходя из описанного выше уровня техники в основу изобретения положена задача создания такого устройства для кондиционирования воздушного потока, с помощью которого эффективность при увлажнении воздушного потока была бы повышена и требуемое пространство для оборудования устройства, в частности требуемое пространство для увлажнителя, также могло быть значительно уменьшено.

Эта задача согласно изобретению решается посредством того, что элементы увлажнения, наполняемые подаваемой под давлением водой, выполнены с таким поперечным сечением, что их обтекаемая увлажняемым воздушным потоком боковая, соответственно наружная поверхность по всему своему периметру равномерно может контактировать с воздушным потоком, подлежащим увлажнению.

В соответствии с изобретением на всей боковой, соответственно наружной поверхности увлажняющего элемента переход влаги в увлажняемый воздушный поток происходит оптимально и равномерно. Таким образом, с одной стороны, гарантируется, что эффективность увлажнителя и также эффективность всей установки для кондиционирования воздушного потока увеличиваются, а с другой стороны, габариты конструкции, в частности увлажнителя, при той же производительности будут значительно уменьшены. Таким образом, в соответствии с изобретением сконструированного оборудования для кондиционирования воздушного потока открываются возможности для дополнительной интеграции с существующими системами вентиляции, без необходимости серьезных инженерно-конструкторских преобразований и т.д.

Если увлажняющие элементы увлажнителя установлены поперек к направлению течения подлежащего увлажнению воздушного потока в увлажнителе, то можно исходить из единообразных условий при передаче тепловой энергии и/или влаги в поток жидкости.

Увлажняющие элементы предложенного в изобретении устройства для кондиционирования воздушного потока могут предпочтительно выполняться как увлажняющие трубы, причем стенки трубы изготовлены из водопроницаемого пористого, предпочтительно гидрофильного материала и подаваемая под давлением вода проходит через свободное поперечное сечение трубы и оттуда может попадать на стенку трубы.

Увлажняющие элементы, соответственно увлажняющие трубы, могут иметь такую форму поперечного сечения, что увлажняющие элементы, соответственно увлажняющие трубы, в направлении движения увлажняемого воздушного потока имеют минимальное гидравлическое сопротивление.

Поперечное сечение увлажняющих элементов, соответственно увлажняющих труб, может иметь форму капли, причем острие капли, соответственно область наибольшей кривизны поперечного сечения капли показывает направление течения увлажняемого воздушного потока, альтернативно поперечное сечение увлажняющих элементов, соответственно увлажняющих труб, может быть представлено как поперечное сечение несущей поверхности крыла, согласно другой альтернативе поперечное сечение увлажняющих элементов, соответственно увлажняющих труб, выполнено сужающимся с заострением как в направлении течения увлажняемого воздушного потока, так и навстречу направлению течения увлажняемого воздушного потока, кроме того, также возможно овальное поперечное сечение увлажняющих элементов, соответственно увлажняющих труб, причем продольная ось овала установлена в направлении движения увлажняемого воздушного потока.

Все вышеуказанные конкретно представленные поперечные сечения увлажняющих элементов, соответственно увлажняющих труб, гарантируют, что наружная, соответственно боковая поверхность увлажняющих элементов, соответственно увлажняющих труб, будет наилучшим образом равномерно контактировать с увлажняемым воздушным потоком, в результате чего будет реализован равномерный переход воды, соответственно влаги от наружной, соответственно боковой поверхности увлажняющего элемента, соответственно увлажняющей трубы, в увлажняемый воздушный поток.

Если наружные поверхности, применяемые для увлажнения воздушного потока, из влагопроницаемого пористого материала имеют объемную, например рифленую, ребристую и/или шершавую структуру, посредством чего увеличены используемые поверхности для увлажняемого воздушного потока, то эффективность, по мере перехода воды, соответственно влаги от увлажняющих элементов, соответственно увлажняющих труб, в увлажняемый воздушный поток будет повышаться. Таким образом, может быть увеличена мощность при заданных размерах конструкции; альтернативно возможно, при равной мощности уменьшить габариты конструкции соответствующего изобретению устройства для кондиционирования воздушного потока.

Пористые и влагопроницаемые, предпочтительно гидрофильные увлажняющие элементы, соответственно увлажняющие трубы, могут быть преимущественно выполнены из подходящего керамического материала, подходящего агломерированного металлического материала или подходящего пластика. Решающим для выбора материала является требование в отношении профиля увлажняющих элементов, соответственно увлажняющих труб, которое задается, исходя из устройства для кондиционирования воздушного потока.

Согласно другой предпочтительной форме реализации предложенного в изобретении устройства для кондиционирования воздушного потока водопроницаемость увлажняющих элементов, соответственно увлажняющих труб, может устанавливаться согласно покрытию материала увлажняющих элементов, соответственно увлажняющих труб, причем это покрытие изготовлено как селективно пропускающая мембрана. Эта мембрана может иметь высокую влагоустойчивость. С таким покрытием будет обеспечена длительная надежная работа предложенного в изобретении устройства.

Если покрытие выполнено из полимерного материала, например из подходящего Nexar®-Polymer фирмы Kraton, то оно благодаря особенностям такого типа полимерных материалов почти произвольно может регулироваться относительно водопроницаемости.

При таких предпочтительных совершенствованиях предложенного в изобретении устройства увлажняющие элементы, соответственно увлажняющие трубы, покрытые материалом, в конечном счете, не являются более решающим фактором для точной настройки водопроницаемости увлажняющих элементов, соответственно увлажняющих труб. Эта точная настройка, соответственно точная юстировка для водопроницаемости будет достигаться посредством покрытия из полимерного материала, причем этот почти любой полимерный материал в этом отношении может быть таким, что необходимые свойства проницаемости увлажняющих элементов, соответственно увлажняющих труб, также каждый раз могут быть точно репродуцированы и точно настроены. При этом эксплуатационные затраты при этой форме исполнения увлажняющих элементов, соответственно увлажняющих труб, предложенного в изобретении устройства значительно сокращены. Согласно этой форме исполнения увлажняющих элементов, соответственно увлажняющих труб, они могут состоять при этом из несущего тела, которое, например, может состоять из ранее описанного проницаемого для воды пористого материала, а также из вышеуказанного слоя из полимерного материала. Несущее тело так сконструировано, что через него вода может проникать к покрытию, причем благодаря свойствам слоя может происходить поступление воды к наружной поверхности увлажняющих элементов, соответственно увлажняющих труб, соответственно требуемым способом. Как уже отмечалось, эти свойства увлажняющих элементов, соответственно увлажняющих труб, могут быть достигнуты с гораздо меньшими техническими и экономическими усилиями с помощью описанного выше покрытия из полимерного материала.

В предпочтительном варианте предложенного в изобретении устройства для кондиционирования воздушного потока может таким образом устанавливаться подача воды под давлением, переходящей в увлажняемый воздушный поток на наружных поверхностях водопроницаемых пористых увлажняющих элементах с учетом пропускной способности увлажняющих элементов, соответственно увлажняющих труб, и температуры увлажняемого воздушного потока, что поданная под давлением вода в момент перехода от наружных поверхностей увлажняющих элементов, соответственно увлажняющих труб, в увлажняемый воздушный поток, переходит в ее парообразное агрегатное состояние. Тем самым гарантируется, что капельная, стекающая или конденсационная вода не появляется, так что дорогостоящих мер для накопления, соответственно отвода этой воды можно избежать.

При определенных требуемых профилях к увлажнителю устройства для кондиционирования воздушного потока целесообразно, если через увлажняющие элементы, соответственно увлажняющие трубы, возможно также передавать в воздушный поток тепловую энергию.

Для повышения управляемости и регулируемости перехода воды в увлажняемый воздушный поток предпочтительно поддерживать равномерной температуру материала увлажняющих элементов, соответственно увлажняющих труб. Это может происходить, например, с помощью нагревающих спиралей или подобных элементов.

Кроме того, в целях дальнейшего повышения эффективности перехода воды в увлажняемый воздушный поток целесообразным является наличие устройства регулирования температуры, с помощью которого можно устанавливать температуру вводимой воды в увлажняющие элементы, соответственно увлажняющие трубы. Путем регулирования температуры воды, кроме того, возможно передавать тепловую энергию из воды в воздушный поток через увлажняющие элементы, соответственно увлажняющие трубы, т.е. воздушный поток охлаждать или нагревать.

В особенно предпочтительном варианте осуществления предложенного в изобретении устройства для кондиционирования воздушного потока предусмотрено средство регулировки, посредством которого возможна установка давления и/или скорости потока подаваемой воды в увлажняющие элементы, соответственно увлажняющие трубы.

Если поперечное сечение увлажняющих труб разделено на две части, то оба проточных канала на свободном конце увлажняющей трубы соединены друг с другом и один проточный канал увлажняющей трубы на противоположном свободному концу дальнем конце увлажняющей трубы подсоединен к распределителю увлажнителя, а другой проточный канал увлажняющей трубы на противоположном свободному концу дальнем конце увлажняющей трубы подсоединен к накопителю увлажняющего оборудования, тогда возможно эту увлажняющую трубу путем совершенствования увлажняющей трубы с поперечным сечением, разделенным на два проточных канала, сконструировать механически более устойчивой, по сравнению с решениями, известными из уровня техники.

Дальнейшее предпочтительное совершенствование предложенного в изобретении устройства возникает, если перегородка между обоими проточными каналами увлажняющей трубы сконструирована из того же материала, что и сама увлажняющая труба.

Значительное снижение гидравлического сопротивления потока протекающей в устройстве жидкости согласно предложенному изобретению может достигаться, если поперечное сечение увлажняющей трубы имеет форму сплющенного удлиненного овала, причем продольная ось овала размещена примерно параллельно по отношению к направлению течения потока жидкости.

Гидравлическое сопротивление предложенного в изобретении устройства можно дальше уменьшить, если поперечное сечение увлажняющей трубы выполнено симметричным относительно поперечной оси овала.

Преимущественно поперечная ось удлиненного овала может лежать на перегородке, которая необходима для механической устойчивости увлажняющей трубы.

Особенно достижима компактная и механически прочная конструкция предложенного в изобретении устройства, если распределитель и накопитель размещены рядом друг с другом и промежуточная стенка между распределителем и накопителем с перегородкой увлажняющей трубы расположены по одной прямой. При этом может быть согласован переход из распределителя в соответствующую увлажняющую трубу, а также переход, соответственно проток из увлажняющей трубы в накопитель, соответственно на поперечное сечение потока соответствующего проточного канала увлажняющей трубы.

Конструкция предложенного в изобретении устройства, приведенная в соответствии с различными требуемыми профилями с минимальными технико-конструкторскими затратами, может быть достигнута, если увлажняющие трубы соответственно сконструированы из, по меньшей мере, одной удлиненной модульной части с перегородкой между обоими проточными каналами и одной крышкой, причем крышка выполнена без перегородки и размещена на свободном конце увлажняющей трубы. Так как длины распределителя и накопителя практически свободно могут задаваться и длина увлажняющих труб почти произвольно выбираться, то предложенное в изобретении устройство может быть приспособлено с минимальными затратами к поперечному сечению подаваемого потока жидкости.

Преимущественным является то, что увлажняющие трубы на распределителе и накопителе могут фиксироваться и закрепляться.

Распределитель и накопитель состоят предпочтительно из микробиологически инертного материала, например алюминия, нержавеющей стали или подходящего пластика.

В предложенном согласно изобретению способе для кондиционирования воздушного потока тепловая энергия передается в воздушный поток, и воздушный поток увлажняется через увлажняющие элементы, соответственно увлажняющие трубы, в то время как вода подается под давлением, направляется под давлением в увлажняющие элементы, соответственно увлажняющие трубы, и передается в воздушный поток сквозь увлажняющие элементы, соответственно трубные стенки увлажняющих труб, которые сконструированы из водопроницаемого пористого, преимущественно гидрофильного материала. Для повышения эффективности этого способа, учитывая проницаемость, соответственно пористость материала увлажняющих элементов, соответственно увлажняющих труб, температуру увлажняемого воздушного потока и при необходимости другие параметры, вода должна так подаваться под давлением, чтобы в момент передачи от внешних поверхностей увлажняющих элементов, соответственно увлажняющих труб, в увлажняемый воздушный поток вода переходила в свое парообразное агрегатное состояние.

Предпочтительно при этом способе могут быть учтены в качестве других параметров температура воды, и/или относительная влажность воздуха увлажняемого воздушного потока, и/или скорость движения потока увлажняемого воздушного потока, и/или, при необходимости, изменяемая температура материала увлажняющих элементов, соответственно увлажняющих труб.

Эффективность предложенного в изобретении способа для кондиционирования воздушного потока может быть увеличена, если температура материала увлажняющих элементов, соответственно увлажняющих труб, может поддерживаться равномерной и/или скорость потока воды, подаваемой в увлажняющие элементы, соответственно увлажняющие трубы, может регулироваться. Соответствующее регулирование температуры, соответственно регулирование скорости потока происходит естественно при учете также принятых во внимание параметров давления подаваемой воды.

В последующем изобретение будет более подробно описано в зависимости от способов исполнения со ссылками на чертежи.

Показано:

фиг.1 - принципиальная схема варианта выполнения предложенного в изобретении устройства для кондиционирования воздушного потока;

фиг.2 - фиг.4 - примеры реализации для увлажняющих элементов, соответственно увлажняющих труб, увлажнителя, предложенного в изобретении устройства для кондиционирования воздушного потока;

фиг.5 - фиг.7 - примеры реализации конструкции наружной, соответственно боковой поверхности увлажняющих элементов, соответственно увлажняющих труб, предложенного в изобретении устройства для кондиционирования воздушного потока;

фиг.8 - фиг.10 - вид сбоку, вид спереди и поперечный разрез удлиненной модульной части увлажняющей трубы предложенного в изобретении устройства;

фиг.11 - поперечный разрез другой формы реализации удлиненной модульной части увлажняющей трубы предложенного в изобретении устройства;

фиг.12 - фиг.14 - вид спереди, вид сбоку и вид сверху на распределитель и накопитель предложенного в изобретении устройства; и

фиг.15 - принципиальная схема увлажняющей трубы, подсоединенной к накопителю и распределителю, предложенного в изобретении устройства.

Согласно представленному на фиг.1 варианту выполнения изобретения устройство 1 для кондиционирования воздушного потока 2 установлено в лишь схематически представленном корпусе 3 воздухотехнической установки. Устройство 1 для кондиционирования воздушного потока 2 имеет увлажнитель 5.

Увлажнитель 5 служит для того, чтобы увеличить влажность воздуха воздушного потока 2. Кроме того, увлажнитель 5 имеет согласно в дальнейшем рассмотренным формам исполнения множество увлажняющих труб 6, которые распределены поперек направления движения потока воздуха 2, проходящего через увлажнитель 5, и на которые направляется подаваемая под давлением вода.

Стенки увлажняющих труб 6 изготовлены из гидрофильного, водопроницаемого и пористого материала. Подаваемая под давлением в увлажняющие трубы 6 вода проникает в стенки увлажняющих труб 6 и принимается на наружных, соответственно боковых поверхностях увлажняющих труб 6 воздушным потоком 2, проходящим через увлажнитель 5.

Увлажняющие трубы 6 увлажнителя 5 имеют такое поперечное сечение, посредством которого гарантировано, что наружные, соответственно боковые поверхности увлажняющих труб 6, которые обдуваются увлажняемым воздушным потоком 2, будут иметь равномерный контакт по всей боковой поверхности увлажняющих труб 6 от увлажняемого воздушного потока 2.

Кроме того, поперечное сечение трубы, соответственно потока увлажняющих труб, как это в качестве примера изображено на фиг. 2-4, имеет форму капли, форму профиля подъемного крыла или также заостренного сужения против направления течения увлажняемого воздушного потока 2. В этом случае при выполнении поперечного сечения увлажняющих труб 6 учитывается, что увлажняющие трубы 6 в направлении течения должны иметь минимально возможное гидравлическое сопротивление.

В случае каплеобразной формы поперечного сечения увлажняющих труб 6, как это изображено на фиг.2, поперечное сечение трубы показано с областью ее наибольшей кривизны, соответственно острия капли в направлении течения увлажняемого воздушного потока 2. Соответствующим образом сориентированы увлажняющие трубы 6, изготовленные с поперечным сечением в виде подъемного крыла, как следует из фиг.3. В случае поперечного сечения трубы увлажняющих труб 6, изображенного на фиг.4, обе вершины показывают в направлении течения увлажняемого воздушного потока, точно так же против направления течения увлажняемого воздушного потока 2.

Наружные, соответственно боковые поверхности увлажняющих труб 6 могут иметь показанные на фиг. 5, 6 и 7 объемные поверхностные структуры, посредством которых увеличены наружные поверхности увлажняющих труб 6 для увлажняемого воздушного потока 2. Таким образом, при заданном пространстве для увлажнителя 5 может быть повышено качество передаваемой в увлажняемый воздушный поток 2 воды.

На фиг. 5-7 представлены в качестве примера структуры верхних поверхностей, которые не имеют никакой связи с пористостью гидрофильного, пористого и водопроницаемого материала, из которого изготовлены стенки увлажняющих труб 6. Возникающие на основе этой пористости неоднородности на наружных поверхностях увлажняющих труб 6 пренебрежительно малы в сравнении с представленными в качестве примера на фиг. 5-6 структурированными наружными поверхностями.

В качестве материала для гидрофильного, водопроницаемого и пористого материала 6 предпочтителен, например, подходящий керамический материал, агломерированный металлический материал или подходящая пластмасса.

Подаваемая в увлажняющие трубы 6 увлажняющего устройства вода, которая должна быть передана в увлажняемый воздушный поток 2, направляется, как уже упоминалось, под давлением в увлажняющие трубы 6. Для этого служит в качестве примера не показанный на чертеже насос. Этот насос управляется, соответственно регулируется посредством управляющего устройства таким образом, что с учетом пористости применяемого для изготовления увлажняющих труб материала и с учетом температуры увлажняемого воздушного потока 2 подаваемая под давлением вода в момент перехода с наружных, соответственно боковых поверхностей труб 6 в увлажняемый воздушный поток 2 переходит в парообразное агрегатное состояние. Таким образом надежно устраняется появление в увлажнителе капелек воды, конденсированной воды и тому подобного.

Дополнительно при управлении, соответственно регулировке насоса может быть учтена температура воды, и/или относительная влажность увлажняемого воздушного потока 2, и/или скорость движения увлажняемого воздушного потока 2, и/или, при необходимости, изменяемая температура материала увлажняющих труб 6.

Размеры пор материала для изготовления увлажняющих труб 6 составляют в основном менее примерно 20 микрон, особенно предпочтительно менее 10 микрон.

Увлажнитель 5 может быть так спроектирован, что с его помощью на увлажняемый воздушный поток может передаваться тепловая энергия.

Температура материала увлажняющих труб 6 может равномерно поддерживаться, при этом, например, могут применяться тепловые спирали, которые точным управляемым, соответственно регулируемым способом могут передавать тепловую энергию на материал увлажняющих труб.

Кроме того, устройство для кондиционирования воздушного потока может снабжаться устройством для поддержания равномерной температуры, посредством которого температура проводимой в увлажняющих трубах 6 воды будет устанавливаться произвольно в зависимости от требуемого профиля. Соответственно средство регулировки может входить, например, в виде насоса в устройство для кондиционирования воздушного потока 2, посредством которого будет установлено давление и скорость движения потока в увлажняющих трубах направляемой воды в соответствии с требуемым профилем.

В представленном на фиг. 8-15 варианте осуществления изобретения устройство 1 служит для того, чтобы воздушный, соответственно жидкостной поток 2 наполнить влагой.

Следует указать на то, что предложенное в изобретении устройство 1 в принципе также пригодно для пропускания потока жидкости с термической энергией в виде тепла или холода. Кроме того, поток жидкости может применяться как с термической энергией, так и с влагой.

В устройство 1 для увлажнения входит множество удлиненных модульных элементов 7, которые образуют существенную составную часть увлажняющей трубы 6, как это показано на фиг. 15. Удлиненный модульный элемент 7 увлажняющей трубы 6, как следует из фиг. 8-10, имеет в поперечном сечении по длине овальную форму. Удлиненный модульный элемент 7 увлажняющей трубы 6 в пределах поперечного сечения трубы, как следует из совместного рассмотрения фиг. 8-10, имеет перегородку 8, которая, как показано на фиг. 10, размещена примерно по центру вдоль длины удлиненного поперечного овального сечения. Посредством перегородки 8 поперечное сечение увлажняющей трубы 6 разделено на два проточных канала 9, 10, которые имеют примерно такое же поперечное сечение потока. Удлиненная в виде овала форма поперечного сечения увлажняющей трубы 6, соответственно удлиненного модульного элемента 7, также приводит к тому, что наружная поверхность увлажняющей трубы 6 в большой степени равномерно контактирует с протекающим мимо в устройстве 1 потоком жидкости 2. Это поддерживается за счет пространственной структурированной наружной поверхности, которая представлена на фиг. 10 и 11, которые представляют другой способ исполнения удлиненных модульных элементов 7.

Увлажняющая труба 6 может иметь, в зависимости от требуемого профиля, несколько представленных на фиг. 8-10 и 11 удлиненных модульных элементов 7.

Увлажняющие трубы 6 устройства 1 могут быть ориентированы произвольным образом относительно потока 2 жидкости, однако зачастую предпочтительно, когда увлажняющие трубы 6 с их продольной осью установлены поперек к потоку 2 жидкости.

Как следует, в частности, из фиг.15, в этом примере исполнения изобретения всего лишь один удлиненный модульный элемент 7 имеющейся увлажняющей трубы 6 на своем верхнем конце, согласно фиг.15, закрыт посредством крышки 11. Поперечное сечение крышки 11 соответствует поперечному сечению трубы этой удлиненной модульной части 7, но не имеет, однако, в случае удлиненной модульной части 7 предусмотренную перегородку 8 так, что увлажняющая среда 12, проходящая через увлажняющую трубу 6, на верхнем конце увлажняющей трубы 6, согласно фиг.15, из левого проточного канала 9 в правый проточный канал 10, который подает увлажняющую среду 12 обратно к удаленному от крышки концу увлажняющей трубы 6, как это показано на фиг.15 с помощью двойного поворота направо согнутой стрелы, соответственно потока увлажняющей среды 12.

Стенка увлажняющей трубы 6 проницаема для находящейся в увлажняющей трубе 6 увлажняющей среды 12. Увлажняющая среда 12 проходит сквозь стенку увлажняющей трубы 6 и на наружной боковой поверхности увлажняющей трубы 6 приходит в соприкосновение с проходящим через трубопровод потоком 2 жидкости, посредством чего увлажняющая среда 12 поглощается.

В случае показанной на фиг.11 симметричной конструкции поперечного сечения удлиненной модульной части 7 увлажняющей трубы 6 достигается равномерность перехода увлажняющей среды 12 в поток 2 жидкости, которая несколько выше, чем в случае показанного на фиг.10, не строго симметричного поперечного сечения.

Поперечная ось 19 удлиненного овального симметричного поперечного сечения расположена в представленном способе исполнения изобретения в перегородке 8.

Для подвода увлажняющей среды 12 к увлажняющим трубам 6 устройства 1 устройство 1 сконструировано с распределителем 14 и накопителем 15, как это показано на фиг.12-14. Распределитель 14 и накопитель 15 прилегают друг к другу расположенными друг против друга стенками так, что между распределителем 14 и накопителем 15 образована промежуточная стенка 16. Из показанного на фиг.14 вида сверху на узел из распределителя 14 и накопителя 15 следует, что увлажняющая среда 12, как это показано с помощью направленного вверх острия стрелки, входит в распределитель 14. Распределитель 14 оснащен в представленном примере исполнения изобретения одинаково удаленными рабочими проходами 17, сквозь которые увлажняющая среда 12 может поступать в увлажняющую трубу 6 из распределителя 14. В случае представленного на фиг.14 осуществления изобретения эти рабочие проходы 17 из соображений упрощения представлены в виде кружков. Отверстия рабочих проходов 17 могут, однако, иметь поперечное сечение, которое совпадает с поперечным сечением пропускных каналов 9 увлажняющих труб 6. Увлажняющая среда 12 попадает при этом из распределителя 14 в пропускной канал 9 увлажняющей трубы 6, затем в область крышки 11 увлажняющей трубы 6, в пропускной канал 10 увлажняющей трубы 6 и затем из пропускного канала 10 увлажняющей трубы 6 через показанный на фиг.14 рабочий проход 18 в накопитель 15, из которого избыточная увлажняющая среда 12 может выходить, как это показано направленной вниз вершиной стрелки. Таким же образом в случае накопителя 15 на фиг.14 рабочие проходы 18 обозначены крестиками, однако имеют поперечное сечение пропускного канала 10 увлажняющей трубы 6.

Из фиг. 14 и 15 следует, что перегородки 8 увлажняющих труб 6 с промежуточной стенкой 16 между распределителем 14 и накопителем 15 лежат на одной прямой.

Устройство 1 для увлажнения потока жидкости 2 может быть изготовлено в любых желаемых размерах, причем размеры распределителя 14 и накопителя 15 могут выбираться почти произвольно и количество, а также соответствующие длины увлажняющих труб 6 выбираются произвольно на основании возможности изготовления этих увлажняющих труб 6 через любое количество удлиненных модульных частей 7 и крышку 11.

Перегородка 8 удлиненной модульной части 7 может быть изготовлена из того же материала, что и остальная удлиненная модульная часть 7.

Наружная боковая поверхность увлажняющей трубы 6 в представленном способе исполнения изобретения пространственно структурирована и оснащена шероховатостями, соответственно зубцами, как следует из фиг. 10 и 11.

Увлажняющие трубы 6 посредством подходящих соединительных средств могут фиксироваться и крепиться к распределителю 14 и к накопителю 15.

Распределитель 14 и накопитель 15 устройства 1 могут быть изготовлены из микробиологически инертного материала, например из алюминия, легированной стали или соответственно произведенной пластмассы.

Чтобы увлажняющие элементы, соответственно увлажняющие трубы, относительно водопроницаемости изготовлять точно выполняемыми и точно репродуцированными, возможно, что увлажняющие элементы, соответственно увлажняющие трубы 6, имеют опорную, соответственно несущую конструкцию, которая может состоять из одного из выше уже упомянутых материалов, которые изготовлены для воды водопроницаемыми, например пористыми. Точная регулировка водопроницаемости осуществляется, однако, не посредством выбора материала для опорной, соответственно несущей конструкции, а посредством покрытия, которое наносится на опорную, соответственно несущую конструкцию. Это покрытие изготовлено из полимерного материала, которое относительно водопроницаемости с очень незначительными затратами почти свободно регулируется. В качестве полимерного материала может использоваться пригодный материал Nexar®-Polymer фирмы Kraton.

Такого типа полимерный материал может быть изготовлен как не пористая селективно пропускающая мембрана с высокой влагостойкостью. Содержащее этот полимерный материал покрытие регулирует затем проход воды, соответственно влаги к внешней поверхности увлажняющих элементов, соответственно увлажняющих труб 6.

Как уже было упомянуто, опорная, соответственно несущая конструкция увлажняющих элементов, соответственно увлажняющих труб 6, при этом способе исполнения изобретения выполнена так, что через нее насквозь может проникать вода до выше указанного покрытия, причем затем просачивание воды на наружную поверхность увлажняющих элементов, соответственно труб 6, происходит в нужном, точно регулируемом виде.

Изобретение относится к устройству для кондиционирования воздушного потока. Оно содержит увлажнитель с увлажняющими трубами, изготовленными из водопроницаемого пористого, гидрофильного материала, которые установлены в воздушном потоке, увлажняемом в увлажнителе, причем заполняемые подаваемой под давлением водой увлажняющие трубы выполнены с таким поперечным сечением, что их боковая, соответственно наружная поверхность, подвергаемая воздействию воздушного потока, может равномерно контактировать по всему своему периметру с увлажняемым воздушным потоком, кроме того, поперечное сечение увлажняющих труб имеет каплевидную форму и направлено острием капли, соответственно областью ее наибольшей кривизны в направлении течения воздушного потока, или указанному поперечному сечению придана форма поперечного сечения подъемного крыла, или как в направлении течения воздушного потока, так и против направления него, поперечное сечение имеет заостренно сужающуюся форму, или форму в виде овала и с продольной осью овала в направлении течения увлажняемого воздушного потока. Это позволяет повысить эффективность увлажнения воздушного потока при уменьшении требуемого пространства для увлажнителя. 20 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Устройство для кондиционирования воздушного потока (2), содержащее увлажнитель (5) с увлажняющими элементами (6), соответственно увлажняющими трубами (6), которые установлены в воздушном потоке (2), увлажняемом в увлажнителе (5), с подаваемой под давлением водой и которые изготовлены из водопроницаемого пористого, преимущественно гидрофильного материала, причем заполняемые подаваемой под давлением водой увлажняющие элементы (6), соответственно увлажняющие трубы (6), увлажнителя (5) выполнены с таким поперечным сечением, что их боковая, соответственно наружная поверхность, подвергаемая воздействию увлажняемого воздушного потока (2), может равномерно контактировать по всему своему периметру с увлажняемым воздушным потоком (2), отличающееся тем, что поперечное сечение увлажняющих элементов (6), соответственно увлажняющих труб (6), имеет каплевидную форму и направлено острием капли, соответственно областью ее наибольшей кривизны в направлении течения увлажняемого воздушного потока (2), или указанному поперечному сечению придана форма поперечного сечения подъемного крыла, или как в направлении течения увлажняемого воздушного потока (2), так и против направления течения увлажняемого воздушного потока (2), поперечное сечение имеет заостренно сужающуюся форму, или форму в виде овала и с продольной осью овала в направлении течения увлажняемого воздушного потока (2).

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что увлажняющие элементы (6), соответственно увлажняющие трубы (6), увлажнителя (5) установлены поперек направления течения увлажняемого в увлажнителе (5) воздушного потока (2).

3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что обтекаемые увлажняемым воздушным потоком (2) наружные поверхности увлажняющих элементов (6), соответственно увлажняющих труб (6), состоящих из водопроницаемого пористого, предпочтительно гидрофильного материала, имеют пространственную, например ребристую, рифленую и/или шероховатую структуру, посредством которой увеличены наружные поверхности, обтекаемые увлажняемым воздушным потоком.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что водопроницаемые, пористые, предпочтительно гидрофильные, увлажняющие элементы (6), соответственно увлажняющие трубы (6), изготовлены из керамического материала, агломерированного металлического материала или пластмассы.

5. Устройство по п. 3 или 4, отличающееся тем, что проницаемость для воды увлажняющих элементов (6), соответственно увлажняющих труб (6), может регулироваться посредством покрытия материала увлажняющих элементов (6), соответственно увлажняющих труб (6), причем покрытие выполнено как селективно проницаемая мембрана.

6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что покрытие выполнено из полимерного материала, водопроницаемость которого может регулироваться почти произвольно и который имеет преимущественно высокую влагостойкость.

7. Устройство по любому из пп. 3, 4, 6, отличающееся тем, что давление подачи воды, переходящей на наружные поверхности водопроницаемых, пористых увлажняющих элементов (6), соответственно увлажняющих труб (6), в увлажняемый воздушный поток (2) с учетом проницаемости увлажняющих элементов (6), соответственно увлажняющих труб (6), и температуры увлажняемого воздушного потока (2) регулируется таким образом, что подаваемая под давлением вода в момент перехода с наружных поверхностей увлажняющих элементов (6), соответственно увлажняющих труб (6), в увлажняемый воздушный поток 2 переходит в свое парообразное агрегатное состояние.

8. Устройство по любому из пп. 3, 4, 6, отличающееся тем, что увлажняющие элементы (6), соответственно увлажняющие трубы (6), выполнены с возможностью передачи в воздушный поток (2) термической энергии.

9. Устройство по любому из пп. 3, 4, 6, в котором материал увлажняющих элементов (6), соответственно увлажняющих труб (6), может поддерживать равномерную температуру, например посредством нагревающей спирали.

10. Устройство по любому из пп. 3, 4, 6, отличающееся тем, что предусмотрено устройство поддержания равномерной температуры, выполненное с возможностью регулирования температуры воды, подаваемой в увлажняющие элементы (6), соответственно увлажняющие трубы (6).

11. Устройство по любому из пп. 3, 4, 6, отличающееся тем, что предусмотрено регулировочное устройство, выполненное с возможностью регулирования давления и/или скорости движения потока подаваемой в увлажняющие элементы (6), соответственно увлажняющие трубы (6), воды.

12. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что поперечное сечение увлажняющих труб (6) разделено на две части в два проточных канала (9, 10), которые на свободном конце увлажняющей трубы (6) соединены друг с другом, и один проточный канал (9) увлажняющей трубы (6) на противоположном свободному концу дальнем конце увлажняющей трубы (6) подсоединен к распределителю (14) увлажнителя (5), а другой проточный канал (10) увлажняющей трубы (6) на противоположном свободному концу дальнем конце увлажняющей трубы (6) подсоединен к накопителю (15) увлажняющего оборудования (5).

13. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что перегородка (8) между обоими проточными каналами (9, 10) увлажняющей трубы (6) изготовлена из того же материала, что и увлажняющая труба (6).

14. Устройство по п. 13, отличающееся тем, что поперечное сечение увлажняющей трубы (6) имеет форму сплющенных удлиненных овалов.

15. Устройство по п. 14, отличающееся тем, что поперечное сечение увлажняющей трубы (5) симметрично относительно поперечной оси (19) овала.

16. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что поперечная ось (19) овала находится на перегородке (8).

17. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что распределитель (14) и накопитель (15) расположены смежно друг с другом, а промежуточная стенка (16) расположена между распределителем (14) и накопителем (15) соосно с перегородками (8) увлажняющих труб (6).

18. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что увлажняющие трубы (6) изготовлены, соответственно, по меньшей мере, из одной протяженной модульной части (7) с перегородкой (8) между обоими проточными каналами (9, 10) и крышкой 11, причем крышка 11 выполнена без перегородки и установлена на свободном конце увлажняющей трубы (6).

19. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что увлажняющие трубы (6) выполнены с возможностью стопорения и закрепления на распределителе (14) и накопителе (15).

20. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что распределитель (14) и накопитель (15) изготовлены из микробиологически инертного материала, например из алюминия, нержавеющей стали или подходящей пластмассы.

21. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что вода с учетом проницаемости, соответственно пористости материала увлажняющих элементов (6), соответственно увлажняющих труб (6), температуры увлажняемого воздушного потока (2) и при необходимости температуры воды, и/или относительной влажности увлажняемого воздушного потока, и/или скорости движения увлажняемого воздушного потока, и/или изменяющейся температуры материала увлажняющих элементов, соответственно увлажняющих труб, подается под давлением таким образом, что вода в момент перехода от наружных поверхностей увлажняющих элементов (6), соответственно увлажняющих труб (6), переходит в увлажняемом воздушном потоке (2) в свое парообразное агрегатное состояние.