DE102006014734A1

DE102006014734A1 - Die Tornadomaschine - Ein Nebel-Wirbler, der als Effektgerät, Luftbefeuchter und Aerosolgenerator einsetzbar ist

Info

Publication number: DE102006014734A1
Application number: DE102006014734A
Authority: DE
Inventors: Stephan Moelders
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2006-03-30
Publication date: 2007-10-11
Also published as: DE112007000745A5; GB0817670D0; GB2452860B; DE112007000745B4; GB2452860A; WO2007112976A1; US20080074864A1

Abstract

Bisher werden Geräte angeboten, die als Raumluftbefeuchter, Aerosolgenerator oder als Effektgerät eingesetzt werden können. Die vorliegende Erfindung soll diese Funktionen in einer einzigen, einfach aufgebauten Vorrichtung vereinen.
Mit Hilfe eines Ultraschall-Nebelgenerators und eines Lüfters wird in einer durchsichtigen Wirbelkammer ein Nebelwirbel erzeugt. Dieser Nebelwirbel dient sowohl der effektiven Verdunstung der vernebelten Flüssigkeit als auch dem Transport des Aerosols aus der Vorrichtung heraus. Wird dieser Nebelwirbel aktiv beleuchtet, erhält man zusätzlich einen dekorativen Effekt, da dieser Wirbel der Ausprägung nach an einen Tornado erinnert.
Die Funktionskombination der vorliegenden Erfindung legt den Schwerpunkt der Anwendung in den häuslichen Bereich. Als Haushaltsgerät kann die Vorrichtung das ganze Jahr als formschöner und interessanter Blick mit demineralisiertem Wasser betrieben werden. In der Winterzeit dient die Vorrichtung der Erhöhung der Raumluftfeuchte. Bei Zusetzen von Meersalz, etherischen Ölen oder kolloidalem Silber zum Wasser kann die Raumluft darüber hinaus in ein seeähnliches Klima mit antibakterieller Wirkung umgewandelt werden, die z. B. Erkältungskrankheiten vorbeugen und kurieren hilft.

Description

Es ist bekannt, dass Ultraschall-Nebler in häuslichen Bereich in Zierbrunnen und in Raumluftbefeuchtern verwendet werden können, siehe z.B. DE 0000 20 103 621 U1 : „ Beleuchtetes Objekt mit wassergefüllter Schale"; DE 0000 03 406 831 A1 : „Ultraschall-Luftbefeuchter mit Entkalkungs- und Entkeimungsvorrichtung zur Raumluftbefeuchtung, Geruchsbeseitigung und Inhalation". Weiterhin ist bekannt, dass Aerosolgeneratoren zur Verbesserung des Raumklimas einsetzbar sind, siehe z.B. DE 0000 03 518 456 A1 : „Heilklimagerät"; DE 0000 04 133 663 A1 : „Aufbereitungsgerät für Atmosphäre geschlossener Räume"; DE 0000 04 429 502 A1 : „Verfahren und Vorrichtung zum Befeuchten von Luft". Es ist ebenfalls bekannt, dass Vorrichtungen, die Wasser und Luft in Bewegung versetzen, als Effektgeräte verwendet werden können, siehe z.B. DE 0000 20 119 948 U1 : „Effektvorrichtung mit Sogwirbel Generator". Im industriellen Bereich ist bekannt, dass spezielle Luftführungstechniken Luftwirbel erzeugen, die bei der Abführung von Schadgasen vorteilhaft eingesetzt werden können, siehe z.B. JP 002001027434 AA : „Tornado type air sucking blowing device"; JP 000063267855 AA : „Local discharge device by artificial swirl generating mechanism"; WO 002001007842 A1: „Tornado type intake and blowing device".
Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt dass Problem zugrunde, die Funktionen Raumluftbefeuchter, Aerosolgenerator und Effektgerät in einer einzigen, einfach aufgebauten Vorrichtung zu vereinen. In der im Patentanspruch 1 beschriebenen Vorrichtung ist das Problem gelöst, da diese als Effektgerät, als Luftbefeuchter, und als Aerosolgenerator sowohl im häuslichen Bereich als auch im Office- und im Entertainment-Bereich eingesetzt werden kann.
Der Vorteil der vorliegenden Erfindung ist deren einfacher Aufbau bei vollständig erhaltenen Funktionalitäten. Die Vorrichtung kann als vollwertiger Raumluftbefeuchter, als vollwertiger Aerosolgenerator und als vollwertiges Effektgerät eingesetzt werden. Darüber hinaus löst die Erfindung folgende Probleme der bisher erhältlichen Geräte: Raumluftbefeuchter, die Wasser verdunsten, verkalken nach relativ kurzer Zeit, so dass die Verdunstungsmedien häufig ausgetauscht werden müssen. Die Abscheidung von Kalk in der vorliegenden Erfindung ist vernachlässigbar klein, da das Wasser vor der Verdunstung vernebelt wird, so dass die löslichen Bestandteile des Wassers mit aus dem Vorratsgefäß ausgetragen werden und sich dort nicht anreichern und damit verstärkt ablagern. Der Nebel wird darüber hinaus in einem Wirbel zusammengefasst, so dass die Nebeltröpfchen bis zu deren Auflösung keine feste Oberfläche berühren. Somit gibt es auch keine Kalkablagerung an anderen Teilen der Vorrichtung.
Herkömmliche Ultraschall-Raumluftbefeuchter sind häufig ineffektiv, da die erzeugten Nebeltröpfchen ungehindert auf die Wasseroberfläche zurückfallen, anstatt zu verdunsten. Gegenüber einer herkömmlichen Nebelschale ohne Lüfter besitzt die vorliegende Erfindung eine um bis zu 10-fach höhere Verdunstungseffizienz. Die hohe Verdunstungseffizienz begründet sich in der schnellen Aufnahme der Nebeltröpfchen in die Luft durch die Wirbelbewegung derselben. Die Nebeltröpfchen werden so effektiv am zurückfallen auf die Wasseroberfläche gehindert.
Ein wesentlicher Nachteil von reinen Effektgeräten ist, dass sie nur dekorativen, aber keinen praktischen Nutzen haben. Die vorliegende Erfindung stellt nicht nur einen formschönen und interessanten Blickfang dar, sondern verbessert gleichzeitig die Raumluft durch Erhöhung der Luftfeuchtigkeit. Bei zusetzen von Meersalz, etherischen Ölen oder kolloidalem Silber zum Wasser kann die Raumluft darüber hinaus in ein seeähnliches Klima mit antibakterieller Wirkung umgewandelt werden, die z.B. Erkältungskrankheiten vorbeugen und kurieren hilft.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 1–12 angegeben, die verschiedene Einsatzschwerpunkte der Erfindung aufzeigen. Diese Ausgestaltungen werden im Folgenden anhand der Zeichnungen 1–8 erläutert:
Die Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung nach Patentanspruch 1 ist in 1 dargestellt. Sie besteht aus einer zylinderförmigen, durchsichtigen Wirbelkammer (1), die einen Lufteintrittsspalt besitzt, der sich über die gesamte Länge der Mantelfläche der Kammer erstreckt, und die eine Luftaustrittsöffnung besitzt, die sich zentral im Deckel der Kammer (5) befindet. Auf dem Boden der Kammer (7) steht eine Schale (2) mit einem Ultraschall-Nebelgerät (3) inkl. Spritzschutz (4). Die Schale ist mit Wasser gefüllt (8). Mit Hilfe eines Lüfters (6), der sich an der Austtrittsöffnung befindet, wird ein Luftstrom erzeugt (9). Der durch das Ultraschall-Nebelgerät erzeugte Nebel wird durch den Luftstrom in Rotation versetzt, so dass sich ein Nebelwirbel ausbildet (10), der der Ausprägung nach an einen Tornado erinnert. Diese einfachste Ausführung der vorliegenden Erfindung eignet sich schwerpunktmäßig als dekoratives Haushaltsgerät zur Verbesserung des Raumklimas durch Erhöhung der Luftfeuchtigkeit und auf Wunsch durch Anreicherung der Raumluft mit verschiedenen, dem Wasser in geringen Mengen beigefügten, Zusätzen.
Die Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung nach Patentanspruch 2 ist in 2 dargestellt. Sie unterscheidet sich von der Ausgestaltung nach Patentanspruch 1 durch eine zusätzliche Vorkammer (11) und durch die Position des Lüfters (6). In dieser Ausführung ist der Lüfter nicht der Wirkung des Nebels ausgesetzt, und die Luftaustrittsöffnung ist frei zugänglich. Diese Ausführung eignet sich wie Ausgestaltung nach Patentanspruch 1 als dekoratives Haushaltsgerät zur Verbesserung des Raumklimas. Durch die geänderte Lüfteranordnung lassen sich aber dem Wasser Zusätze auch in höheren Konzentrationen beifügen, so dass diese Ausführung bei Bedarf gezielt als Inhalationsgerät eingesetzt werden kann.
Die Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung nach Patentanspruch 3 ist in 3 dargestellt. In dieser wird der Nebelwirbel (10) zur Erhöhung des optischen Reizes mit farbigem oder weißen Licht aus Halogenstrahlern (12) mit auswechselbaren optischen Filtern (13) angestrahlt. Diese Ausführung hebt die Nutzung der Erfindung als Effektgerät an, ohne die Verwendungsmöglichkeiten aus Ausgestaltung 1 oder 2 zu beeinträchtigen.
Die Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung nach Patentanspruch 4 ist in 6 zu sehen. Sie unterscheidet sich von den Ausgestaltungen 1–3 in der Form der Wirbelkammer. Zur Erhöhung des optischen Reizes kann die Wirbelkammer von der Zylinderform abweichend ausgestaltet werden. Form 23: Rednerpult, bis Form 30: Kugel, sind Beispiele für mögliche Wirbelkammerformen, auf die die Form der Wirbelkammer jedoch nicht beschränkt sein muss. Neben den kreisförmigen Grundflächen eignen sich für die Formen 23–30 auch geometrische Flächen (z.B. Flächen 31–35) als Grundflächen. Auch komplexere Formen sind als Wirbelkammer geeignet, wie z.B. Form 36 oder Form 37. Diese Ausführung hebt die Nutzung der Erfindung als Effektgerät noch stärker an, ohne die Verwendungsmöglichkeiten aus Ausgestaltung 1–3 zu beeinträchtigen.
Die Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung nach Patentanspruch 5 unterscheidet sich von den Ausgestaltungen 1–4 in der Verwendung einer brennbaren Flüssigkeit (z.B. Lampenöl) anstelle von Wasser. In dieser Ausführung fungiert die Erfindung hauptsächlich als Effektgerät. Eine Verbesserung der Raumluft ist durch Produktion von Abgasen bei der Verbrennung nicht gegeben.
Die Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung nach Patentanspruch 6 ist in 7 dargestellt. Im Gegensatz zu Ausgestaltungen 1–5 führt die Lufteintrittsöffnung (38) die Luft nicht tangential in die Wirbelkammer ein, sondern richtet diese auf eine Trennwand (39), die den Luftstrom (9) zweiteilt. Dadurch bilden sich zwei Nebelwirbel (10) aus, die durch zwei Luftaustrittsöffnungen im Deckel der Wirbelkammer nach außen geführt werden. Diese Ausführung hebt die Nutzung der Erfindung als Effektgerät noch stärker an, ohne die Verwendungsmöglichkeiten aus Ausgestaltung 1–5 zu beeinträchtigen.
Die Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung nach Patentansprüchen 7 und 8 ist in 4 dargestellt. An die Wirbelkammer (1) ist ein Lautsprecher (14) und ein zweiter Nebelgenerator (15) angeschlossen, der ein Nebelfluid verdampft. Mit Hilfe des Lautsprechers kann die Stärke des ausströmenden Luftstroms moduliert werden, was die Form des Nebelwirbels (10) beeinflusst. Der zweite Nebelgenerator ist so ausgelegt, dass der obere Bereich der Wirbelkammer vollständig mit Nebel ausgefüllt werden kann (16). Dadurch entsteht der Eindruck eines „tanzenden" Tornados, der aus einer Wolkendecke hervortritt. Durch Beleuchtung des so entstehenden Nebelgebildes mit Hilfe von Stroboskopen kann der Eindruck vom „Sturm im Wasserglas" noch gesteigert werden. Das zweite Nebelgerät produziert Showeffektnebel, der zwar ungiftig ist, die Raumluftqualität aber nicht verbessert. In dieser Ausführung liegt der Schwerpunkt daher auf der Nutzung der Erfindung als Effektgerät im Entertainment- und Showbusinessbereich.
Die Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung nach Patentanspruch 9 ist in 8 dargestellt. Der Wasservorrat in der Schale geht beim Betrieb der Erfindung zu Neige. Um den Wasservorrat nachzufüllen, muss die Erfindung nach Ausgestaltungen 1–8 abgestellt und geöffnet werden. In der Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung nach Patentanspruch 9 ist dies nicht erforderlich. Es muss lediglich der Wasservorratsbehälter (40) vom Halter (41) abgenommen, nachgefüllt, und wieder aufgesetzt werden, ohne den laufenden Betrieb der Erfindung zu unterbrechen. Der Wasservorrat in der Schale füllt sich nach dem Prinzip kommunizierender Röhren selbständig über den Verbindungsschlauch (42) auf. Diese Ausgestaltung ist für alle Anwendungen der Ausgestaltungen 1–8 geeignet.
Die Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung nach Patentansprüchen 10–12 ist in 5 dargestellt. Die Wirbelkammer ist mit Sensoren (22) für physikalische Messgrößen wie Druck, Temperatur Windgeschwindigkeit und Luftfeuchte ausgestattet. Darüber hinaus ist der Lufteintrittsspalt mit verstellbaren Klappen (17) ausgerüstet, so dass sich neben der Stärke auch die Drehrichtung des Wirbels einstellen lässt. Weiterhin ist die Schale mit einem Becheraufsatz mit Membranboden (20) ausgestattet, der es erlaubt, Flüssigkeiten (21) ohne Kontakt zum Ultraschall-Nebelgerät und ohne Kontakt mit Wasser zu vernebeln. Zusätzlich kann der Nebelwirbel mit Hilfe einer Spaltlichtquelle (18) mit einem schmalen Lichtspalt (19) angestrahlt werden, so dass optische Horizontalquerschnitte (Lichtschnitte) von der Nebelsäule aufgenommen werden können. Diese Ausführung ist die vielseitigste, der Verwendungsschwerpunkt dieser Ausführung liegt daher im Lehr- und Forschungsbereich.
In einer weiteren Ausführung ist die Wirbelkammer so groß ausgeführt, dass man diese betreten kann. In dieser Ausführung können die Auswirkungen des Luftwirbels regelrecht erlebt werden. Die Nutzungsschwerpunkte dieser Ausführung liegen im Business-, Entertainment-, und Showbusinessbereich.

Claims

Die Tornadomaschine – Ein Nebel-Wirbler, der als Effektgerät, Luftbefeuchter und Aerosolgenerator einsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe eines Ultraschall-Nebelgeräts am Boden einer zumindest teilweise durchsichtigen Wirbelkammer ein Nebel erzeugt wird, und dieser Nebel mit Hilfe mindestens eines Lufteintrittsspalts, der sich über mindestens 30% der Länge der Mantelfläche der Wirbelkammer erstreckt, und eines Lüfters, der am Luftaustritt der Wirbelkammer angebracht ist, in eine Wirbelbewegung versetzt wird, und dass die Stärke des Nebelwirbels über die Regelung der Lüfterdrehzahl einstellbar ist.
Ein Nebel-Wirbler nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter nicht am Luftaustritt der Wirbelkammer angebracht ist, sondern in eine Vorkammer bläst, die der Wirbelkammer vorgeschaltet ist, so dass der Lüfter nicht dem Nebel ausgesetzt ist, und die Luftaustrittsöffnung frei zugänglich ist.
Ein Nebel-Wirbler nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Nebelwirbel durch ein geeignetes Leuchtmittel (z.B. Halogenspot mit und ohne Farbfilter, LED, Laser, Stroboskop) von oben und/oder von der Seite mit weißem oder farbigem Licht ganz oder teilweise angestrahlt wird.
Ein Nebel-Wirbler gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Wirbelkammer eine beliebige Hohlform dient, deren Lufteintrittsöffnung sich über mindestens 30% der Länge der Mantelfläche erstreckt.
Ein Nebel-Wirbler gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein brennbarer Nebel in der Wirbelkammer erzeugt wird, der nach Entzündung einen Flammenwirbel erzeugt.
Ein Nebel-Wirbler gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch geeignete Luftführung mehr als ein Nebelwirbel in der Wirbelkammer erzeugt wird.
Ein Nebel-Wirbler gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche Nebelquelle zum Einsatz kommt, die die Wirbelkammer im oberen Bereich komplett mit Nebel ausfüllt, so dass der Eindruck eines Tornados entsteht, der aus einer geschlossenen Wolkendecke hervortritt.
Ein Nebel-Wirbler gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass durch Anschluss eines Lautsprechers an die Wirbelkammer die Form des Nebelwirbels beeinflusst werden kann.
Ein Nebel-Wirbler gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit in der Wirbelkammer durch eine schwerkraftbetriebene oder elektromechanische Nachfüllstation automatisch aufgefüllt wird.
Ein Nebel-Wirbler gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zu vernebelnde Flüssigkeit mit einem Becheraufsatz mit Membranboden von dem Umgebungsmedium des Ultraschall-Nebelgeräts (Wasser) getrennt vorgehalten wird.
Ein Nebel-Wirbler gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirbelkammer mit Messfühlern für physikalische Messgrößen wie Druck, Temperatur, Luftfeuchte, Windgeschwindigkeit ausgestattet ist.
Ein Nebel-Wirbler gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lufteintrittsöffnung flexibel gestaltet ist, so dass Stärke und Drehrichtung des Nebelwirbels im laufenden Betrieb unabhängig von der Lüfterdrehzahl steuerbar ist.