PROCESS AND APPARATUS FOR HEATING A MEDIUM

Abstract: Easily handled drying elements (72) of a hygroscopic sorbent such as, for example, zeolite, silica gel or bentonite, are provided with a gas-permeable covering, regenerated in air and enclosed in a gas-tight wrapper until used. The gas-permeable covering is adapted to the intended use. The drying elements allow humid rooms and objects present in these to be dried simply, cheaply and with energy saving, or to be kept dry. When deliberately moistened, drying elements can warm up other objects by the released heat of sorption. <IMAGE>

Description: TROCENUNGSELEMENTE UND VERFAHREN ZU DEREN VERWENDUNG Die Erfindung betrifft Trocknungselemente gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Trocknungslemente enthalten Trocknungsmittel wie z. B. hygroskopische Salze, Kieselgele, Bentonite oder Zeolithe. Trocknungsmittel vermbgen grosse Mengen Feuchtigkeit aufzunehmen. Sie werden deshalb in der Technik zur Lufttrocknung, z. B. als Sorptionstrockner in Druckluftanlagen, zur Trocknung von Flüssigkeiten, z. B. als Zeolithtrockner in Kälte- mitteikreisläufen und zur Trocknung von Feststoffen, z.B. bei Lebensmitteln eingesetzt. Das Trocknungsmittel muss nach der Feuchtigkeitsaufnahme durch frisches ersetzt werden oder am Einsatzort durch geeignete Massnahmen z. B. Druckabsenkung oder Temperaturerhöhung regeneriert werden. Diese Verfahren sind entweder kostspielig, wie im Fall des Ersatzes, oder technisch aufwendig, wie im Fall der Regeneration. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in der Trocknungstechnik mit Vorteil eingesetzte Trocknungsmittel auch im Bereich des täglichen Lebens nutzbringend anzuwenden. Der Gebrauch soll dabei einfach und billig sein. Zur Lösung dieser Aufgabe werden kleine, leicht handhabbare Trocknungselemente hergestellt, die in einer gasdurchlässigen Hülle ein Trocknungsmittel enthalten. Durch Erwärmen werden die Trocknungselemente an Luft regeneriert und bis zur Verwendung in einer gasdichten Hülle verpackt. Als Trocknungsmittel eignen sich besonders vorteilhaft synthetische Zeolithe wie die Typen A, X, Y und ihre ionenausgetauschten Formen wie z. B. Mg-A, Ca-A, H-Y, Mg-X etc. Diese Zeolithtypen zeichnen sich durch eine ausreichend hohe Temperatur- und Zyklenstabilität aus. Daneben verfügen sie über sehr gute Adsorptionseigenschaften. Zur Regeneration der Zeolithe sind relativ hohe Desorptionstemperaturen nötig. Die gasdurchlässige Hülle muss diesen Temperaturen ebenfalls standhalten. Vorteilhafterweise werden deshalb für die gasdurchlässige Hülle Materialien wie Glas, Keramik, Porzellan, Kunststoff, Metall etc. eingesetzt. Die Ausgestaltung der Hülle kann dem jeweiligen Verwendungszweck angepasst werden. Nach Anspruch 4 kann die gasdurchlässige Hülle Öffnungen besitzen, durch welche das Trockenmittel zum Regenerieren entnommen werden kann. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das durch die Öffnungen entnommene Trockenmittel in einer zweiten gasdurchlässigen Hülle enthalten sein. Der regenerierte bzw. gesättigte Zustand des Trockenmittels kann optisch durch den Farbumschlag geeigneter Substanzen, die an bzw. in dem Trockenelement angebracht sind, angezeigt werden. Zu diesen Substanzen gehören z. B. Blaugel oder natürliche und synthetische Zeolithe. Bei der Regeneration der Trocknungselemente werden diese Substanzen mitgetrocknet. Besonders vorteilhaft lassen sich Trocknungselemente nach Anspruch 7 einsetzen. Zum Trocknen feuchter Schuhe können der Schuhform angepasste Trocknungselemente in die Schuhe gelegt werden. Formt man die gasdurchlässige Hülle als Schuhspanner aus, können die Trockenelemente zwei Funktionen gleichzeitig erfüllen. Als Schuh-Einlagesohlen oder Innenschuheausgestaltete gasdurchlässige Hüllen saugen eindringende Feuchtigkeit auf und erwärmen beim Tragen durch die exotherme Adsorptionsreaktion die Pu¯sse. Als Lockenwickler ausgestaltete Trocknungselemente beschleunigen den Trocknungsprozess nasser Haare. Die Verdampfer- flächen in Kühlräumen, Gefrierschränken usw. vereisen. Werden die Verdampferflächen mit Trocknungselementen bedeckt, so schlägt sich der Wasserdampf nicht am Ver dampfer, sondern im Trocknungselement nieder. Die Trocknungselemente werden nach Sättigung ausserhalb des Kühl- räumes bzw. Gefrierschrankes regeneriert. In einer weiteren Ausgestaltung der Trocknungselemente existiert in der gasdichten Hülle neben dem Trocknungselement Nutzraum für zu trocknende oder trocken zu haltende Materialien wie z. B. Blumen, Obst, Medikamente etc... Nach Anspruch 9 können die Trocknungselemente mit haushaltsüblichen Geräten wie Mikrowellenherd, Backofen oder Herdplatte bei Temperaturen zwischen 150 und 400 0C regeneriert werden. Mit elektrischen Widerstandsheizungen ausgerüstete Trocknungsplemente können zum Trocknen direkt geheizt werden. Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass es gelingt, feuchte Räume wie z. B. Bäder, Küchen, Waschräume, Trockenräume, Ki räume etc. oder feuchtigkeitsempfindliche Schaltanlagen wie Zündverteiler bei Ottomotoren oder im Freien aufgestellte Selbstbedienungsautomaten einfach, billig und energiesparend zu trocknen bzw. trocken zu halten. Feuchte Gegenstände wie Schuhe, Schuheinlagen, Blumen, Obst, Medikamente, Haare, Wolle usw. lassen sich ohne zusätzliches Erwärmen schnell trocknen. Trocknungselemente in Handgriffen können die Schweissabsonderungen der Hände aufnehmen. Bewusst angefeuchtet, können Trock nungselemente durch die freigesetzte Reaktionswärme andere Medien erwärmen. Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen näher beschrieben. F i g . 1 zeigt ein Trocknungselement Ci) im Luftstrom eines Kühlraumventilators (2). Das Trocknungselement (1) erniedrigt den Taupunkt der geförderten Luft unter die Verdampfertemperatur; Eisbildung am Verdampfer (3) unterbleibt. F i g . 2 zeigt ein Trocknungselement (21) an stillen Verdampfern (22). Ein guter Wärmekontakt zwischen Trocknungselement (21) und Verdampfer(22) sollte gewährleistet sein, um die Aufnahmefähigkeit des Trocknungselementes zu erhöhen. F i g . 3 zeigt ein Trocknungselement (31), dessen gasdurchlässige Hülle (32) zugleich als Handgriff eines Tennisschlägers (33) ausgebildet ist. Das Trocknungselement (31) lässt sich über ein Befestigungselement (34) vom Tennis schläger (33) zum Regenerieren entfernen. F i g . 4 zeigt den Schnitt durch eine gasdichte Hülle (42), die aus zwei Halbschalen und einem Dichtring (43) besteht. Die gasdichte Hülle (42) enthält Gegenstände zum Trocknen (44) und das Trocknungselement (41). F i g . 5 zeigt einen Lockenwickler, dessen gasdurchlässige Hülle (52) die Funktion eines Rollkörpers übernimmt und im Innern das Trocknungsmittel (51) umschliesst. F i g . 6 zeigt Trocknungselemente für Schuhe. Die gasdurchlässige Hülle (62) eines Trocknungselementes (61) ist funktioneller Bestandteil eines Schuhspanners (63). Die gasdurchlässige Hülle (62) besitzt eine Öffnung (64) mit Verschluss (65) durch welche das Trocknungsmittel, eingepackt in eine weitere gasdurchlässige Hülle (66), eingeschoben werden kann. F i g . 7 zeigt den Schnitt durch einen Skistiefel (71), der einen Innenschuh (72) enthält. Der Innenschuh (72) ist ein Trocknungselement, das der jeweiligen Fussform angepasst ist. F i g . 8 zeigt ein Verfahren zum Trocknen feuchter Luft mit Hilfe eines Trocknungselementes (81) in der Form eines umlaufenden Endlosbandes. Den Raum (82) durchströmt feuchte Luft, die vom Trocknungselement (81) getrocknet wird. Das Trocknungselement (81) wird im Raum (83) regeneriert. Hierzu können vorteilhaft UHF-Felder, heisse Gase oder kollimiertes Sonnenlicht eingesetzt werden. Zwischen den Räumen (82) und (83) ist ein Åarmetauscherelement (84) eingeschoben, welches die heissen, trockenen Trocknungselementzonen, die aus dem Raum (83) kommen, abkühlt und die kalten, feuchten Zonen, die aus dem Raum (82) kommen, vorheizt. In der F i g . 8 erfüllt diese Aufgabe eine Wärmetauscherrolle (85). F i g . 9 zeigt den Schnitt durch einen Flüssigkeits erwärmer. Die gasdichte Hülle (91) wird dabei in die Flüssigkeit getaucht. Sie enthält das Trocknungselement (92) und im oberen Teil eine verschliessbare Öffnung (93) zum Einfüllen von Flüssigkeit und zum Austausch des Trocknungselementes (92). Die verschliessbare Öffnung (93) hat die Funktion eines Messbehälters zum Abmessen der nötigen Flüssigkeitsmenge. F i g . 10 a und 10 b zeigen den Schnitt durch ein Trocknungselement in der Ausgestaltung eines Wärmekörpers. Eine gasdichte Hülle (101) enthält zwei Kammern, die durch eine Membran (102) getrennt sind. Die grössere Kammer enthält das Trocknungselement (103), die kleinere ist mit Wasser (104) gefüllt. Durch äusseren Druck auf die wassergefüllte Kammer entsteht in der Membran (102) eine Öffnung zur Kammer mit dem Trocknungselement (103). Wasser strömt dadurch in das Trocknungselement (103). Die freigesetzte Reaktionswärme erwärmt durch die gasdichte Hülle (101) hindurch andere Medien. F i g . 11 zeigt ein Trocknungselement (iii) in einer durchsichtigen, gasdichten Hülle (112) verpackt. Das Trocknungselement (iii) ist mit einem Henkel (113) versehen. Durch Eintauchen des Trocknungselementes (iii) in flüssige Medien wird die Reaktionswärme freigesetzt.

Claims: A process for heating a medium, characterised in that drying elements (111) are used which comprise a drying agent in transportable units, with a gas-permeable sleeve surrounding this drying agent, and which can be repeatedly regenerated by heating in the presence of air, where said drying elements (111) are brought into contact with liquids or vapours in order thus to release adsorption heat for the heating of the medium. A process as claimed in Claim 1, characterised in that zeolites with a large adsorption capacity, such as for example types A, X and Y, and ion-exchanged types of zeolite, such as for example Mg-A, Ca-A, H-Y, Mg-X, are used as drying agent. A process as claimed in Claim 1 or 2, characterised in that the gas-permeable sleeve consists of heat-resistant materials, such as for example synthetic resin, glass, ceramic, porcelain or metal, and/or is adapted in shape to the respective purpose of use. A process as claimed in one of Claims 1 to 3, characterised in that the gas-permeable sleeve contains openings through which the drying agent can be removed and re-introduced. A process as claimed in Claim 4, characterised in that drying agents provided with a further gas-permeable sleeve can be introduced through the openings. A process as claimed in one of Claims 1 to 5, characterised in that the heating takes place in the presence of air in UHF-fields or in heating ovens or by electrical resistance heaters, which are arranged inside or outside the gas-permeable sleeve, at temperatures lower than 400xC and greater than 150xC. A device for the execution of the process claimed in one of Claims 1 to 6, comprising a drying agent, which can be repeatedly regenerated by heating in the presence of air, in transportable units, with a gas-permeable sleeve surrounding said drying agent, characterised in that the drying elements (111) are provided with a handle (113) and are packed in a transparent, gas-tight sleeve (112) until they are used. A device for the execution of the process claimed in one of Claims 1 to 6, comprising a drying agent, which can be repeatedly regenerated by heating in the presence of air, in transportable units, with a gas-permeable sleeve surrounding said drying agent, characterised in that the drying elements are surrounded by a gas-tight sleeve (112), and that the gas-tight sleeve contains an opening for introducing liquids or vapours and for replacing drying elements (111) and has the form of beer- and food warmers. A device for the execution of the processes claimed in one of Claims 1 to 6, comprising a drying agent, which can be repeatedly regenerated by heating in the presence of air, in transportable units, with a gas-permeable sleeve surrounding said drying agent, characterised in that the drying elements (103) are surrounded by a gas-tight sleeve (101), that the gas-tight sleeve (101) comprises a chamber (104) containing adsorbable liquid and a further chamber containing the drying elements, and that the two chambers are separated from one another by a destructible membrane (102). A device as claimed in Claim 9, characterised in that an opening to the second chamber is formed in the membrane (102) by subjecting the liquid-filled chamber (104) to pressure.

Inventors: KAUBEK, FRITZ, DIPL.-ING., MAIER-LAXHUBER, PETER, DR.
Applicants: ZEO-TECH ZEOLITH TECHNOLOGIE GMBH
Application year: 1984
Main classification: F24J3
IPC codes: B01D53, A45D2, A43B19, A45D20, B01J20, A43D3, A63B49