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Die
Erfindung betrifft einen Raumluftbefeuchter, umfassend: einen Behälter zur
Aufnahme eines Vorrats wässriger
Flüssigkeit,
und eine Funktionseinheit, umfassend einen Antriebsmotor, eine Luftansaugvorrichtung
zum Fördern
von Raumluft zu einem Wechselwirkungsbereich zum Befeuchten der Raumluft
mit der wässrigen
Flüssigkeit
und ein drehbar gelagertes und zur Drehung antreibbares Steigrohr
zum Bereitstellen von Tröpfchen
aus dem Flüssigkeitsvorrat
in dem Wechselwirkungsbereich
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Herkömmliche
derartige Raumluftbefeuchter, die auch als Luftreiniger wirken,
sind beispielsweise aus der
FR
2 685 454 A1 , der
FR
2 543 271 A1 oder der JP 55-1236754 A bekannt. Während diese Raumluftbefeuchter
durch das Bereitstellen von Tröpfchen
in einem Wechselwirkungsbereich eine gute Luftbefeuchtungs- und
Reinigungsleistung aufweisen, ist die Wartung und Reinigung dieser
Raumluftbefeuchter nicht problemlos möglich, da weder das Steigrohr
noch die Innenoberfläche
des Flüssigkeitsvorratsbehälters einfach
zugänglich
sind.
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Weiterhin
sind auch Raumluftbefeuchter bekannt, die einen Ventilator, der
Luft in ein Gehäuse ansaugt,
und einen im Gehäuse
drehbar gelagerten Plattenstapel umfassen, der teilweise in den
Flüssigkeitsvorrat
eintaucht und dessen Oberfläche
somit kontinuierlich mit Flüssigkeit
benetzt wird. Die außerhalb
des Flüssigkeitsvorrats
befindlichen Plattenoberflächen
definieren dabei einen Wechselwirkungsbereich, in dem die Plattenoberflächen von
vorbeiströmender
Luft getrocknet werden, und somit durch das Gehäuse strömende Luft befeuchtet und gereinigt
wird. Bei der verwendeten Flüssigkeit
handelt es sich üblicherweise
um Wasser, das mit einem Hygienemittel oder einem Zusatz versetzt
ist, um durch Änderung
der Oberflächenspannung
des Wassers eine bessere Benetzung der Platten zu erreichen. Die
Befeuchtungs- und Reinigungsleistung der Raumluft ist beim herkömmli chen
Raumluftbefeuchter abhängig von
der Größe der Verdunstungsoberfläche des
Plattenstapels, und ist daher durch den Durchmesser und die Anzahl
der Platten im Plattenstapel begrenzt, d.h. für eine Verbesserung der Befeuchtung
und Reinigung der Raumluft muss ein herkömmlicher Raumluftbefeuchter
größer und
sperriger ausgeführt
werden. Weiterhin hat der herkömmliche
Raumluftbefeuchter den Nachteil, dass sein Aufbau relativ kompliziert
ist und insbesondere der Plattenstapel schwierig von eventuell entstehenden
Kalk- oder Schmutzablagerungen gereinigt werden kann.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen gattungsgemäßen Raumluftbefeuchter
bereitzustellen, der einfach aufgebaut ist und einfach gewartet
und gereinigt werden kann.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe stellt die Erfindung einen gattungsgemäßen Raumluftbefeuchter bereit,
dessen Funktionseinheit im betriebsfertigen Zustand des Raumluftbefeuchters
herausnehmbar in den Behälter
eingesetzt ist. Dadurch kann die Funktionseinheit zur Reinigung
und Wartung einfach aus dem Behälter
entfernt werden, so dass sowohl Schmutzablagerungen an der Innenoberfläche des Behälters als
auch Kalkablagerungen an den Oberflächen des Steigrohrs einfach
entfernt werden können.
Da sich durch die Rotation des Steigrohrs in dem Behälter eine
langsame Rotation des darin enthaltenen Wassers entwickelt, welche
bewirkt, dass im Wasser befindliche Schmutzpartikel nach außen getragen
und am Rand des Behälters
abgelagert werden, wird vom Zentrum des Behälters durch das Steigrohr stets
sauberes Wasser angesaugt und der abgesetzte Schmutz kann nach Herausnehmen
der Funktionseinheit auf einfache Weise aus dem Behälter entfernt
werden.
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Das
erfindungsgemäße Steigrohr
sorgt dafür,
dass die zum Wechselwirkungsbereich geförderte Raumluft mit einer möglichst
großen
Wasseroberfläche
in Berührung
kommt. Der Wechselwirkungsbereich ist hierbei der Bereich, in dem
die durch die Luftansaugvorrichtung geförderte Raumluft an den erzeugten
Tröpfchen
vorbeiströmt.
Hierdurch wird, ähnlich wie
bei einem Regenschauer, die Raumluft wirksam befeuchtet und gereinigt.
Da keine Verdunstungsoberflächen,
wie beispielsweise der herkömmliche
Plattenstapel, bereitgestellt werden müssen, können auch keine Kalk- oder
Schmutzablagerungen an einer derartigen Verdunstungsoberfläche entstehen,
so dass der erfindungsgemäße Raumluftbefeuchter
einen einfacheren Aufbau aufweisen und einfacher zu reinigen sein
kann. Hinzu kommt, dass der Raumluftbefeuchter nach der Erfindung
eine verbesserte Raumluftbefeuchtungs- und -reinigungsleistung aufweist.
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Vorzugsweise
kann die Funktionseinheit derart in den Behälter eingesetzt sein, dass
zwischen der Funktionseinheit und einer die Funktionseinheit umgebenden
Wand des Behälters
ein von der wässrigen
Flüssigkeit
okkupierter Zwischenraum gebildet ist. Hierdurch wird der oben beschriebene
Effekt der durch die Rotation des Steigrohrs bewirkten langsamen
Rotation des in dem Behälter
enthaltenen Wassers und der dadurch erfolgende Transport von Schmutzpartikeln
nach außen
zum Rand des Behälters
hin besonders vorteilhaft ausgenutzt, da sich die Schmutzpartikel
an der Behälterwand
außerhalb
der Funktionseinheit absetzen können
und somit die Funktionseinheit selbst nicht verschmutzt wird. Weiterhin
kann hierbei dieser Zwischenraum zwischen der Funktionseinheit und
der Behälterwand
von außen
zugänglich
sein, ohne dass die Funktionseinheit aus dem Behälter herausgenommen werden
muss, so dass der Behälter
gereinigt und der Flüssigkeitsstand
im Behälter überprüft und bei
Bedarf Flüssigkeit
nachgefüllt
werden kann, während
die Funktionseinheit im Behälter
verbleibt.
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Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Funktionseinheit an einem
Deckel befestigt ist, der auf den Behälter aufgesetzt ist, womit
ebenfalls nach Herausnehmen der Funktionseinheit aus dem Behälter eine
einfache Zugänglichkeit
der einzelnen Elemente der Funktionseinheit und der Innenoberfläche des
Behälters
sichergestellt ist.
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Dadurch,
dass die Luftansaugvorrichtung und das Steigrohr einen gemeinsamen
Antriebsmotor aufweisen, werden ein einfacher Aufbau und eine kos tengünstige Herstellung
gewährleistet.
Da ein Raumluftbefeuchter in der Regel in Wohn- oder Büroräumen verwendet
wird, ist eine leise Antriebseinheit, wie beispielsweise ein Elektromotor,
besonders vorteilhaft.
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Das
Steigrohr kann vorzugsweise mit einem perforierten unteren Flüssigkeitsaufnahmebereich
in den Behälter
hineinragen und sich mit einem perforierten Flüssigkeitsabgabebereich bis
in die Nähe des
Wechselwirkungsbereichs erstreckt, wobei sich das Steigrohr in einem
in den Behälter
ragenden Bereich von oben nach unten in Richtung auf den Flüssigkeitsaufnahmebereich
zu verjüngt.
Ein derartiges Steigrohr stellt eine besonders einfache Pumpe für die Flüssigkeit
dar, da hierbei die Flüssigkeit
im Steigrohr aufgrund dessen sich nach oben erweiternder Form durch
die Zentrifugalkraft nicht nur radial nach außen, sondern auch nach oben
gefördert
wird. Im perforierten Flüssigkeitsabgabebereich
wird die Flüssigkeit
dann in Form von Tröpfchen
abgegeben, die anschließend
in den Wechselwirkungsbereich eintreten. Alternativ sind auch andere
Steigrohrgeometrien denkbar, bei denen unter Ausnutzung der Zentrifugalkraft
die Flüssigkeit
angehoben und ausgeschleudert wird. Ein Beispiel hierfür könnte z.B.
eine insbesondere zylindrische Stange mit wenigstens einem wendelartigen
inneren Kanal sein, der sich vom Flüssigkeitsaufnahmebereich bis
zum Flüssigkeitsabgabebereich
erstreckt und sich um die Drehachse der Stange nach oben windet.
Die Stange wird um ihre Längsachse
gedreht.
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Der
Begriff "perforiert" soll beinhalten,
dass sich in dem betreffenden Bereich wenigstens ein Loch befindet.
Auf die Lochgeometrie kommt es nicht primär an. Es können Rundlöcher, Schlitzlöcher usw. vorgesehen
sein.
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Die
Luftansaugvorrichtung kann wenigstens ein drehbares Ventilatorelement
aufweisen, wobei das Steigrohr zur gemeinsamen Drehung mit dem Ventilatorelement
gekoppelt ist. Dies ermöglicht
einen sehr einfachen Aufbau des Raumluftbefeuchters, da Ventilator
und Steigrohr als ein einziges, vorzugsweise einstückiges,
Element gebildet werden können,
und da somit besonders einfach, ohne die Notwendigkeit für ein Getriebe
oder ähnliches,
ein einziger Antriebsmotor für
die Pumpe und den Ventilator des Raumluftbefeuchters verwendet werden kann.
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Für eine besonders
einfache Ausführung
des Steigrohres kann der sich verjüngende Bereich des Steigrohres
konisch ausgebildet sein. Um eine besonders gute Pumpleistung zum
Flüssigkeitsabgabebereich
bereitzustellen, kann vorgesehen sein, dass sich der verjüngende Bereich
des Steigrohres nach oben hin bis in die Nähe des Flüssigkeitsabgabebereichs erstreckt.
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Zur
möglichst
effizienten Erzeugung von Tröpfchen
kann vorgesehen sein, dass das Steigrohr im Flüssigkeitsabgabebereich eine
Vielzahl kleiner Löcher
aufweist, die über
den gesamten Umfang des Steigrohrs verteilt sein können. Diese
Löcher
können einen
Durchmesser von maximal 2mm, vorzugsweise von maximal 1 mm, insbesondere
von maximal 0,5 mm, aufweisen. Bedarfsweise können die Austrittslöcher so
beschaffen sein, dass im Wechselwirkungsbereich ein feiner Nebel
entsteht. Für
eine effiziente Flüssigkeitsaufnahme
am Flüssigkeitsaufnahmebereich
des Steigrohres kann vorgesehen sein, dass das Steigrohr am unteren
Ende stirnseitig offen ist.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform weist
der erfindungsgemäße Raumluftbefeuchter
ein den Wechselwirkungsbereich umgebendes Gehäuse auf, welches Lufteintrittsöffnungen
und Luftaustrittsöffnungen
aufweist. Das Gehäuse
kann dabei den geförderten
Luftstrom durch den Wechselwirkungsbereich leiten, so dass die Wechselwirkung
zwischen der Raumluft und den erzeugten Tröpfchen verbessert wird.
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Im
Folgenden werden besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung anhand der beigefügten
Zeichnung erläutert.
Es zeigt:
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1 einen
Längsschnitt
durch eine erste Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Raumluftbefeuchters
und
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2 einen
Längsschnitt
durch eine zweite Ausführungsform
eines er findungsgemäßen Raumluftbefeuchters.
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf 1 eine erste
Ausfürhungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert.
Der Raumluftbefeuchter 10 weist ein Gehäuse 12 auf, das an
seiner Unterseite offen ist und in eine Wasserwanne 14 gestellt
ist. Das Gehäuse 12 weist
in einem oberen Bereich Lufteintrittsöffnungen 16 und in
einem unteren Bereich Luftaustrittsöffnungen 18 auf. Im
Gehäuse 12 ist
ein Elektromotor 20 montiert, der mit einer (nicht gezeigten) Stromversorgung
verbunden ist. Alternativ könnte der
Motor 20 auch außerhalb
des Gehäuses 12 montiert
sein.
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Die
Abtriebswelle 22 des Elektromotors 20 treibt einen
Propeller 24 an, an dem ein eine Flüssigkeitshebevorrichtung 100 bildendes
Steigrohr 110 einstückig
angebildet ist. Es ist auch denkbar, den Propeller 24 und
das Steigrohr 110 alternativ als separate Teile auszubilden
und drehfest aneinander zu befestigen.
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Das
Steigrohr 110 ist an seinem unteren Ende stirnseitig offen,
um einen Flüssigkeitsaufnahmebereich 112 bereitzustellen.
Vom Flüssigkeitsaufnahmebereich 112 ausgehend
verbreitert sich das Steigrohr 110 in einem konischen Bereich 114 in Richtung
nach oben bis zu einem Flüssigkeitsabgabebereich 116,
der in der Nähe
des Wechselwirkungsbereichs 28 oberhalb der Wasseroberfläche angeordnet
ist. Im Flüssigkeitsabgabebereich 116 weist
das Steigrohr 110 an seinem gesamten Umfang eine Vielzahl
von kleinen Löchern 118 auf,
die vorzugsweise einen Durchmesser von maximal 1 mm, besonders bevorzugt
von maximal 0,5 mm aufweisen.
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Um
den Raumluftbefeuchter 10 zu betreiben, wird zunächst die
Wasserwanne 14 mit Wasser befüllt, dem Hygiene- oder Reinigungsmittel
zugesetzt sein können.
Bei ausreichendem Wasserstand in der Wasserwanne 14 taucht
das Steigrohr 110 mit seinem als Flüssigkeitsaufnahmebereich 112 dienenden
offenen unteren Ende in den Wasservorrat 26 ein.
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Wenn
nun das Steigrohr 110 zusammen mit dem Propeller 24 durch
den Elektromotor 20 in eine Drehbewegung versetzt wird,
wird, wie in 1 durch Umrisspfeile angedeutet,
durch die Rotation des Propellers 24 Raumluft durch die
Lufteintrittsöffnungen 16 des
Gehäuses 12 eingesaugt,
strömt dann
nach unten durch den Wechselwirkungsbereich 28 und tritt
durch die Luftaustrittslöcher 18 im
unteren Bereich des Gehäuses 12 wieder
aus dem Gehäuse 12 aus.
Es ist auch denkbar, den Propeller 24 so zu betreiben,
dass die Luftströmung
umgekehrt verläuft, also
dass Luft durch die Öffnungen
18 im unteren Bereich des Gehäuses 12 angesaugt
wird, im Gehäuse 12 nach
oben durch den Wechselwirkungsbereich 28 strömt, und
schließlich
durch die Öffnungen 16 im oberen
Bereich des Gehäuses
austritt.
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Gleichzeitig
wird bei einer Drehung des Steigrohres 110 an den Wänden des
Steigrohres 110 anhaftendes Wasser aus dem Wasservorrat 26 im sich
nach oben verbreiternden konischen Bereich 114 durch die
Zentrifugalkraft nach oben gefördert und
tritt dann im Flüssigkeitsabgabebereich 116 durch
die kleinen Löcher 118 in
Form von Tröpfchen nach
außen
aus, wie in 1 schematisch dargestellt. Diese
Tröpfchen
fliegen dann durch den Wechselwirkungsbereich 28, bevor
sie wieder nach unten in die Wasserwanne 14 fallen. Im
Wechselwirkungsbereich 28 strömt also angesaugte Raumluft
an den von der Tröpfchenerzeugungsvorrichtung 100 erzeugten
Tröpfchen
vorbei, wobei sie befeuchtet und gereinigt wird. In der Luft enthaltene
Schmutzpartikel bleiben an den Tröpfchen haften und werden von
den fallenden Tröpfchen
in die Wasserwanne 14 befördert.
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Im
Wechselwirkungsbereich 28 wird also ein „künstlicher
Regenschauer" erzeugt,
der sich durch eine sehr große
Wechselwirkungsfläche
zwischen der strömenden
Raumluft und der Oberfläche
der Wassertröpfchen
auszeichnet, und somit eine gegenüber dem herkömmlichen
Plattenstapel wesentlich verbesserte Befeuchtung und Reinigung der
Raumluft bewirkt. Durch geeignete Wahl der Größe und Anordnung der Löcher 118 im
Steig rohr 110 kann die Tröpfchengröße und -dichte im Wechselwirkungsbereich 28 eingestellt
werden. Die Strömungsgeschwindigkeit
der Raumluft durch den Wechselwirkungsbereich 28 kann durch
Größe, Form
und Drehzahl des Propellers 24 so abgestimmt werden, dass
sowohl ein guter Luftdurchsatz als auch eine gute Befeuchtung und
Reinigung der Raumluft erreicht wird. Die vorzugsweise hierbei verwendete
Drehzahl des Elektromotors 20 liegt im Bereich von 800
bis 1500 U/Min, besonders bevorzugt bei 1200 U/Min.
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Durch
die Rotation des Steigrohres 110 bildet sich in der Wasserwanne 14 eine
langsame Rotation des darin enthaltenen Wassers 26, welche
bewirkt, dass im Wasser befindliche Schmutzpartikel nach außen getragen
und am Rand der Wasserwanne 14 abgelagert werden, so dass
vom Zentrum der Wasserwanne 14 durch das Steigrohr 110 stets
sauberes Wasser angesaugt wird. Der abgesetzte Schmutz kann auf
einfache Weise entfernt werden.
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Durch
die sehr einfache Konstruktion auf einem Gehäuse mit einer darin angebrachten
Einheit aus Steigrohr und Propeller und einer separaten Wasserwanne,
in die das Gehäuse
einfach hineingestellt wird, ist der erfindungsgemäße Raumluftbefeuchter
besonders einfach zu reinigen, da er nur einfach zugängliche,
glatte Oberflächen
aufweist. Der Wasserstand in der Wasserwanne 14 kann von
außen,
ohne dass ein Gehäusedeckel
geöffnet
werden müsste,
kontrolliert und nachgefüllt
werden.
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In 2 ist
eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt. Hierbei sind Teile, die den
bereits in Zusammenhang mit der in 1 gezeigten
ersten Ausführungsform
erläuterten
Teilen entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen versehen wie in 1,
jeweils mit dem Zusatz „a", und deren Beschreibung
wird hier ausgelassen.
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Bei
der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist die den Elektromotor 20a,
die Motor-Abtriebswelle 22a, den Propeller 24a und
das Steigrohr 110a umfassende Funktionseinheit an einem
Deckel 30a befestigt, der auf einen Behälter 14a zur Aufnahme
eines Flüssigkeitsvorrats
aufgesetzt ist. Die Wände
des Behälters 14a sind
hierbei so hoch ausgebildet, dass er gleichzeitig auch als den Wechselwirkungsbereich 28a umgebendes
Gehäuse 12a dient.
In den Wänden
des Behälters 14a sind
daher Lufteintrittsöffnungen 16a und
Luftaustrittsöffnungen 18a vorgesehen.
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Dieser
Aufbau bewirkt eine verglichen mit der ersten Ausführungsform
noch weiter verbesserte Zugänglichkeit
der Funktionseinheit zur Reinigung und Wartung des Steigrohrs 100a,
des Propellers 24 und des Elektromotors 20a. Allerdings
ist es bei dieser Ausführungsform
nicht möglich,
sich am Rand des Behälters 14a ansammelnde
Schmutzablagerungen zu entfernen, ohne die Funktionseinheit aus dem
Behälter
herauszunehmen.