DE102014004602A1 - Apparatus and method for treating an air stream - Google Patents

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Stefan Moldenhauer
André Thess
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Abstract

Mit der vorliegenden Erfindung soll eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur energieeffizienten Aufbereitung eines Luftstroms, insbesondere eines warmen und trocken Luftstroms bereitgestellt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst ein durch einen Elektromotor angetriebenes Gebläse in Verbindung mit einem Element zur gleichzeitigen Erwärmung und Entfeuchtung des Gebläseluftstroms. Die gleichzeitige Erwärmung und Entfeuchtung des Gebläseluftstroms wird dabei durch eine exotherme Sorption von Wasser oder eine exotherme chemische Reaktion mit Wasser in dem Erhitzungs- und Entfeuchtungselement realisiert.The present invention is intended to provide an apparatus and a method for the energy-efficient preparation of an air stream, in particular a warm and dry air stream. The device according to the invention comprises a blower driven by an electric motor in conjunction with an element for the simultaneous heating and dehumidifying of the blower air flow. The simultaneous heating and dehumidification of the blower air flow is realized by an exothermic sorption of water or an exothermic chemical reaction with water in the heating and dehumidifying element.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur energieeffizienten Aufbereitung eines Luftstroms, insbesondere eines warmen und trockenen Luftstroms.The present invention relates to an apparatus and a method for the energy-efficient treatment of an air flow, in particular a warm and dry air flow.

Vorrichtungen zur Erzeugung eines trocknenden Luftstroms (nachfolgend auch Trocknungsgebläse genannt) haben in Gestalt von Haartrocknern, die am Stromnetz betrieben werden, eine besonders große Verbreitung erlangt. Dabei wird die Luft meistens erwärmt, um so die Aufnahmefähigkeit für Feuchtigkeit zu erhöhen. In vielen Fällen ist jedoch die eingeschränkte Verwendbarkeit durch ein permanent eingestecktes Stromkabel ein großer Nachteil, weil es die Bewegungsfreiheit der das Trocknungsgebläse benutzenden Person beeinträchtigt. Deshalb ist es wünschenswert, schnurlose Trocknungsgebläse zu entwickeln.Devices for generating a drying air flow (hereinafter also called drying fan) have obtained in the form of hair dryers, which are operated on the mains, a particularly widespread use. The air is usually heated so as to increase the absorption capacity for moisture. In many cases, however, the limited availability of a permanently plugged power cable is a major drawback because it affects the freedom of movement of the person using the drying fan. Therefore, it is desirable to develop cordless drying fans.

Schnurlose Trocknungsgebläse mit eingebautem Energiespeicher sind durch ihre Unabhängigkeit von einer Stromquelle für eine Vielzahl von Anwendungsfällen geeignet. Sie können benutzt werden, um feuchte Gegenstände, Kleidung, Haare, etc. unabhängig von einer elektrischen Steckdose zu trocken. Ein schnurloses Trocknungsgebläse in Form eines schnurlosen Haartrockners ist insbesondere im Friseurhandwerk wünschenswert. Die vorliegende Erfindung weist hierfür einen besonders vorteilhaften Aufbau auf.Cordless drying fans with built-in energy storage are suitable due to their independence from a power source for a variety of applications. They can be used to dry wet objects, clothing, hair, etc. regardless of an electrical outlet. A cordless drying fan in the form of a cordless hair dryer is particularly desirable in the hairdressing trade. The present invention has a particularly advantageous structure for this purpose.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedenste netzgebundene Trocknungsgebläse, wie beispielsweise DE 38 74 687 T2 bekannt. Sie sind durch ihre weite Verbreitung in verschiedensten Ausführungsformen erhältlich und bieten theoretisch unbegrenzte Laufzeit. Neben diesen netzbetriebenen und damit wenig flexibel einsetzbaren Trocknungsgebläsen ohne eigenen Energiespeicher sind verschiedene netzunabhängige Geräte bekannt. In der einfachsten Ausführung ist als Energiespeicher ein elektrischer Akkumulator verbaut, wie beispielsweise in der Druckschrift CA 2 614 584 beschrieben. Bei der ausschließlichen Verwendung eines elektrischen Akkumulators muss dieser auf Grund der hohen benötigten Wärmeleistung sehr groß ausfallen. Daraus resultiert unter anderem ein hohes Gewicht, das gerade bei mobilen Geräten sehr nachteilig ist und eine, im Verhältnis zur nutzbaren Zeit, sehr lange Aufladezeit. Darüber hinaus erfordern elektrische Akkumulatoren in der Regel eine Ladezeit von mehreren Stunden. Deshalb ist ein batteriebetriebenes Trocknungsgebläse im professionellen Bereich (Friseursalon), wo Haartrocknungsvorgänge im Abstand von wenigen Minuten durchgeführt werden müssen, nicht einsetzbar.From the prior art are a variety of network-connected drying fans, such as DE 38 74 687 T2 known. They are available through their wide distribution in various embodiments and theoretically offer unlimited runtime. In addition to these mains-powered and therefore less flexible drying fans without their own energy storage various network-independent devices are known. In the simplest embodiment, an electrical accumulator is installed as energy storage, such as in the document CA 2 614 584 described. In the exclusive use of an electric accumulator this must be very large due to the high heat output required. Among other things, this results in a high weight, which is very disadvantageous especially in mobile devices and a, in relation to the usable time, very long charging time. In addition, electrical batteries usually require a charging time of several hours. Therefore, a battery-powered drying fan in the professional field (hair salon), where hair drying operations must be performed every few minutes, not applicable.

Um diesen Problemen zu begegnen, wurden in den Druckschriften EP 0 203 437 B1 , DE 34 29 319 A1 , EP 0 462 027 B1 und WO 99 01 049 A1 Trocknungsgebläse vorgestellt, die für die Speicherung der Wärme einen schnell aufladbaren Wärmespeicher und für die Speicherung, der für den Antrieb des Gebläses notwendigen elektrischen Energie, einen kleinen separaten elektrischen Akkumulator nutzen. Nachteilig bei der Verwendung von Wärmespeichern sind deren derzeitig unzureichende Energiespeicherdichte bzw. die notwendige hohe Speichertemperatur, die zu einem erhöhten Isolationsaufwand und damit zu einem hohen Gewicht des schnurlosen Trocknungsgebläses führt.To address these problems, were in the pamphlets EP 0 203 437 B1 . DE 34 29 319 A1 . EP 0 462 027 B1 and WO 99 01 049 A1 Drying blower presented, which use a fast rechargeable heat storage for storing the heat and a small separate electric accumulator for storing, necessary for the drive of the fan electrical energy. A disadvantage of the use of heat storage are currently insufficient energy storage density or the necessary high storage temperature, which leads to increased insulation costs and thus to a high weight of the cordless drying fan.

Diese Nachteile werden teilweise durch den Einsatz einer auf Verbrennung basierenden Wärmequelle überwunden. Dazu wird ein Energiespeicher auf Basis von Flüssiggas, wie aus den Druckschriften JP 2004 173864 , WO 2004 019 725 A1 und US 4 903 416 bekannt, verwendet. Die im Flüssiggas gespeicherte Energie wird durch Verbrennung freigesetzt. Die frei werdende Verbrennungswärme wird entweder direkt zum Aufheizen eines Luftstroms verwendet oder, wie in JP 2004 173864 beschrieben, einem thermoelektrischem Generator zugeführt, der daraus elektrische Energie zum Antrieb des Gebläses erzeugt. Die Abwärme des thermoelektrischen Generators wird zum Aufheizen des Luftstroms verwendet. Bei gasbetriebenen Systemen treten an die Stelle des vermiedenen hohen Gewichts jedoch neue Nachteile: Der Vorteil eines autarken Gerätes, vom Stromnetz unabhängig zu agieren, wird durch die zwingende Notwendigkeit des Zugangs zu einem Gasnachfüllbehälter ersetzt, der in wesentlich weniger Fällen an den Einsatzorten üblicherweise vorhanden ist als eine Steckdose. Die Ladezeit ist zwar kürzer als bei Akkumulatoren, das Laden bedarf jedoch einiger Vorsicht und Vertrautheit im Umgang mit Gasbehältern. Die einfacher zu realisierende Gasverbrennung an einer offenen Flamme, wie beispielsweise in der Druckschrift DE 31 03 843 beschrieben, erfordert überdies noch mehr Sicherheitsmechanismen, die das Gerät aufwendiger und im Schadensfall gefährlicher machen können. Trotz der Vorzüge gasbetriebener Trocknungsgebläse verbleiben wesentliche Nachteile, die mit der erfindungsgemäßen Lösung überwunden werden sollen.These disadvantages are partially overcome by the use of a combustion-based heat source. For this purpose, an energy storage based on liquid gas, as from the publications JP 2004 173864 . WO 2004 019 725 A1 and US 4,903,416 known, used. The stored energy in the LPG is released by combustion. The released heat of combustion is either used directly for heating an air stream or, as in JP 2004 173864 described, fed to a thermoelectric generator, which generates electrical energy for driving the blower. The waste heat of the thermoelectric generator is used to heat the air flow. In gas-powered systems, however, the high weight avoided is replaced by new disadvantages: the advantage of having a self-sufficient device to operate independently of the power grid is replaced by the compelling need to have access to a gas refilling tank, which is usually much less common at the job sites as a power outlet. Although the charging time is shorter than for rechargeable batteries, charging requires some caution and familiarity with handling gas containers. The easier to realize gas combustion at an open flame, such as in the document DE 31 03 843 described, moreover, requires even more security mechanisms that can make the device more complex and more dangerous in the event of damage. Despite the advantages of gas-powered drying blower remain significant disadvantages to be overcome with the inventive solution.

In der Druckschrift WO 2013 113 513 A2 wurde dazu ein schnurloses Trocknungsgebläse vorgestellt, mit dem die Nachteile existierender elektrisch aufladbarer Systeme – lange Ladezeit und geringe Zyklenfestigkeit – sowie brennstoffbetriebener Systeme – hohe Gefahrenklasse und mangelnde Zugänglichkeit zu Nachfüllstationen – überwunden werden konnten, indem die Energie rein thermisch gespeichert wird und unter Verwendung einer an den Wärmespeicher angekoppelten Wärmekraftmaschine, wie beispielsweise eines thermoelektrischen Generators, die zum Antrieb des Gebläses notwendige mechanische bzw. elektrische Energie erzeugt wird. Die Abwärme der Wärmekraftmaschine dient dabei zum Aufheizen des Gebläseluftstroms. Als Nachteile verbleiben die begrenzte Energiespeicherdichte des Wärmespeichers und der daraus resultierend recht große Energiespeicher sowie die potentiell schädlichen hohen Temperaturen bei Trocknungsvorgängen.In the publication WO 2013 113 513 A2 A cordless drying blower was introduced to overcome the disadvantages of existing electrically rechargeable systems - long charging time and low cycle stability - as well as fuel-operated systems - high hazard class and lack of accessibility to refill stations - by storing the energy purely thermally and using a the heat accumulator coupled heat engine, such as a thermoelectric Generator, which is generated to drive the fan necessary mechanical or electrical energy. The waste heat of the heat engine serves to heat the fan airflow. Disadvantages remain the limited energy storage density of the heat accumulator and the resulting quite large energy storage and the potentially harmful high temperatures during drying processes.

Das Trocknungsvermögen von Luft ist nicht zwangsläufig an deren Erwärmung gebunden. Ein verbessertes Trocknungsvermögen kann ebenso gut auch durch eine vorangehende Entfeuchtung des Luftstroms erreicht werden. Derartige Entfeuchtungsmethoden wurden beispielsweise in den Druckschriften DE19515264C2 als Lockenwickler oder US4486961 als Trockenhaube vorgeschlagen, darüber hinaus in JP2001190324A , JP4241803A , JP5228012A oder JP8299049A für kabelgebundene Trocknungsgebläse. Teilweise wird für die Trocknungsgebläse dabei die konventionelle Heizvorrichtung zusätzlich beibehalten, unter anderem weil ein Luftstrom ohne jegliche Aufheizung als unangenehm empfunden werden kann. In Bezug auf die energieeffiziente Nutzung und die mobile bzw. schnurlose Anwendung ist diese Methode jedoch ungeeignet, weil die Verwendung separater Heizungs- und Trocknungseinrichtungen zu einem großen Energiespeicher und zu einem vergleichsweise hohen Gewicht führt.The drying power of air is not necessarily bound to its heating. An improved drying capacity can also be achieved by a previous dehumidification of the air flow. Such dehumidification methods have been described, for example, in the publications DE19515264C2 as curlers or US4486961 proposed as a dry hood, in addition to JP2001190324A . JP4241803A . JP5228012A or JP8299049A for wired drying fans. Partly, the conventional heating device is additionally retained for the drying fan, inter alia, because an air flow without any heating can be perceived as unpleasant. In terms of energy-efficient use and mobile or cordless application, however, this method is unsuitable, because the use of separate heating and drying facilities leads to a large energy storage and a relatively high weight.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu überwinden und eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur energieeffizienten Aufbereitung eines Luftstroms, insbesondere eines warmen und trocken Luftstroms bereitzustellen.The object of the present invention is therefore to overcome the disadvantages known from the prior art and to provide an apparatus and a method for the energy-efficient treatment of an air flow, in particular a warm and dry air flow.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 und 7 gelöst, während den abhängigen Ansprüchen vorteilhafte Ausführungen der erfindungsgemäßen Lösung zu entnehmen sind.This object is achieved by the features of independent claims 1 and 7, while the dependent claims advantageous embodiments of the inventive solution can be found.

Die Entwicklung einer tragbaren Vorrichtung und eines Verfahrens zur Erzeugung eines zur Trocknung fähigen Luftstroms bedarf eines besonderen Augenmerks auf das Gewicht und damit die Energiespeicherdichte des Gerätes, was durch eine gleichzeitige Erwärmung und Entfeuchtung des Luftstroms durch Verwendung eines kombinierten Erhitzungs- und Entfeuchtungselements erreicht werden kann.The development of a portable device and method of producing a drying air stream requires special attention to the weight and thus the energy storage density of the device, which can be achieved by simultaneously heating and dehumidifying the air stream by using a combined heating and dehumidifying element.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind dem nachfolgenden Beschreibungsteil zu entnehmen, in dem unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen dieselben Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Teile in den gesamten Figuren bezeichnen, näher erläutert wird. Es zeigt:Further details and advantages of the invention will become apparent from the following description, in which reference to the accompanying drawings, in which the same reference numerals designate like or similar parts throughout the figures, is explained in more detail. It shows:

1 – eine Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 - A schematic diagram of the device according to the invention

2 – ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 2 - A first embodiment of the device according to the invention

3 – ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 3 - A second embodiment of the device according to the invention

4 – ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 4 - A third embodiment of the device according to the invention

5 – ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 5 - A fourth embodiment of the device according to the invention

6 – ein Ausführungsbeispiel für die Entwässerung 6 - An embodiment of the drainage

Der Kern der vorliegenden Erfindung liegt in der Ausnutzung eines physikalischen Effektes, bei dem die Entfeuchtung des Luftstroms gleichzeitig zu dessen Erwärmung führt. Die zuvor aufgezeigten Problemstellungen werden erfindungsgemäß durch eine neuartige Vorrichtung auf Basis eines durch einen Elektromotor angetriebenen Gebläses in Verbindung mit einem Element zur gleichzeitigen Erwärmung und Entfeuchtung des Gebläseluftstroms gelöst. Die gleichzeitige Erwärmung und Entfeuchtung des Gebläseluftstroms wird dabei durch eine exotherme Adsorption oder durch eine exotherme Absorption von Wasser in dem unten beschriebenen Erhitzungs- und Entfeuchtungselement erreicht. Weiterhin kann die gleichzeitige Erwärmung und Entfeuchtung des Gebläseluftstroms durch eine exotherme chemische Reaktion, die Wasser verbraucht, erreicht werden.The essence of the present invention lies in the exploitation of a physical effect in which the dehumidification of the air flow simultaneously leads to its heating. The above-identified problems are inventively achieved by a novel device based on a driven by an electric motor fan in conjunction with an element for simultaneous heating and dehumidification of the forced air flow. The simultaneous heating and dehumidification of the blower air flow is achieved by an exothermic adsorption or by an exothermic absorption of water in the heating and dehumidifying element described below. Furthermore, the simultaneous heating and dehumidification of the forced air flow can be achieved by an exothermic chemical reaction that consumes water.

Wie in 1 dargestellt, sind in einem Gehäuse (1), ein elektrischer Schalter (2), ein Elektromotor (3), ein Lüfterrad (4) und ein kombiniertes Erhitzungs- und Entfeuchtungselement (5) untergebracht.As in 1 are shown in a housing ( 1 ), an electrical switch ( 2 ), an electric motor ( 3 ), a fan wheel ( 4 ) and a combined heating and dehumidifying element ( 5 ) housed.

Das kombinierte Erhitzungs- und Entfeuchtungselement (5) stellt eine poröse Struktur dar, die vom erzeugten Luftstrom L1 durchströmt wird und diesem unter Wärmefreisetzung Wasser entzieht, sodass der beheizte und entfeuchtete Luftstrom L2 das Gehäuse (1) verlässt und zur Trocknung von beispielsweise Haaren verwendet werden kann. Eine als kombiniertes Erhitzungs- und Entfeuchtungselement (5) arbeitende poröse Struktur kann beispielsweise durch eine Struktur, bestehend aus einem wasseradsorbierenden oder wasserabsorbierenden Stoff erreicht werden.The combined heating and dehumidifying element ( 5 ) represents a porous structure, which is flowed through by the generated air flow L 1 and this deprives it under heat release, so that the heated and dehumidified air flow L 2, the housing ( 1 ) leaves and can be used for drying hair, for example. A combined heating and dehumidifying element ( 5 ) working porous structure can be achieved for example by a structure consisting of a water-absorbing or water-absorbing material.

Wasseradsorbierende Stoffe sind beispielsweise Zeolithe und Silicagele. Beide haben die Eigenschaft, Wasser reversibel zu adsorbieren, wobei die Kondensationsenergie des Wassers und weitere Bewegungsenergie der Wassermoleküle frei werden.Water-adsorbing substances are, for example, zeolites and silica gels. Both have the property of reversibly adsorbing water, whereby the condensation energy of the water and further kinetic energy of the water molecules are released.

Die Absorption von Wasser unter Wärmefreisetzung kann beispielsweise durch Hydratisierungsreaktionen oder Komplexbildungsreaktionen erfolgen. Dabei wird Wasser (H2O) in den Festkörperkristallen des Absorbermaterials eingelagert, ohne mit diesen eine chemische Reaktion einzugehen. Ein Beispiel hierfür ist weißes Kupfersulfat (CuSO4). Dieses reagiert unter Wasseraufnahme und Wärmefreisetzung reversibel zu blauem Kupfersulfat (CuSO4·5H2O) gemäß der Reaktionsgleichung CuSO4 + 5H2O → CuSO4·5H2O The absorption of water with heat release can be carried out, for example, by hydration reactions or complexing reactions. In this case, water (H 2 O) is incorporated in the solid-state crystals of the absorber material, without entering into a chemical reaction with them. An example of this is white copper sulfate (CuSO 4 ). This reacts under water uptake and heat release reversible to blue copper sulfate (CuSO 4 · 5H 2 O) according to the reaction equation CuSO 4 + 5H 2 O → CuSO 4 .5H 2 O

Als eine weitere Möglichkeit kann die als kombiniertes Erhitzungs- und Entfeuchtungselement (5) arbeitende poröse Struktur einen Stoff E enthalten, der mit dem im Luftstrom L1 enthaltenem Wasser eine reversible exotherme chemische Reaktion eingeht und sich der Stoff P bildet. Eine solche Reaktion kann durch die allgemeine Reaktionsgleichung E + H2O → P beschrieben werden. Die dabei entstehende Reaktionswärme heizt den Luftstrom L1 auf. Der Stoff E kann z. B. Kalziumoxid (CaO) sein, das unter Wasseraufnahme und Wärmefreisetzung zu Kalziumhydroxid (Ca(OH)2) reagiert.As another possibility, the combined heating and dehumidifying element ( 5 ) working porous structure containing a substance E, which enters into a reversible exothermic chemical reaction with the water contained in the air stream L 1 and the substance P is formed. Such a reaction can be explained by the general reaction equation E + H 2 O → P to be discribed. The resulting heat of reaction heats the air flow L 1 . The substance E can z. As calcium oxide (CaO), which reacts with absorption of water and heat release to calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ).

Bei einer schnurlosen Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, wie in 2 dargestellt, in dem Gehäuse (1) zusätzlich eine elektrische Speichereinheit (6) angeordnet.In a cordless version of the device according to the invention, as in 2 shown in the housing ( 1 ) additionally an electrical storage unit ( 6 ) arranged.

Das im kombinierten Erhitzungs- und Entfeuchtungselement (5) zu bindende Wasser ist für gewöhnlich im vom Gebläse aus der Umgebung angesaugten kalten Luftstrom L1 enthalten. Enthält der Luftstrom L1 jedoch nicht die zu dessen gewünschter Aufheizung benötigte Wassermenge, kann, wie in 3 dargestellt, dem Luftstrom L1 Wasser hinzugefügt werden. Dazu befindet sich im Gehäuse (1) ein Wasserbehälter (7), welcher mittels der Befülleinrichtung (8) nachfüllbar ist und durch eine Zuleitung (9) mit einer Düse (10) zur Eindüsung des Wassers in den Luftstrom L1 verbunden ist.The combined heating and dehumidifying element ( 5 ) to be bound water is usually included in the sucked by the blower from the environment cold air flow L 1 . However, if the air flow L 1 does not contain the amount of water required for its desired heating, it can, as in 3 shown to be added to the air flow L 1 water. For this purpose is located in the housing ( 1 ) a water tank ( 7 ), which by means of the filling device ( 8th ) is refillable and by a supply line ( 9 ) with a nozzle ( 10 ) is connected to the injection of water into the air stream L 1 .

Vor der Inbetriebnahme oder nach Benutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das im kombinierten Erhitzungs- und Entfeuchtungselement (5) gebundene Wasser entfernt. Dies kann, wie in 3 dargestellt, durch eine im kombinierten Erhitzungs- und Entfeuchtungselement (5) integrierte elektrische Heizung (11) erfolgen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird auf eine Ladestation (13) gestellt, welche mittels elektrischer Zuführung (12) die elektrische Heizung (11) und die elektrische Speichereinheit (6) mit elektrischer Energie versorgt. Dabei wird das kombinierte Erhitzungs- und Entfeuchtungselement (5) auf Temperaturen beheizt, die ausreichend sind, um das in ihm gebundene Wasser auszutreiben. In der Regel sind dafür Temperaturen oberhalb von 150°C notwendig. Gleichzeitig wird die zum Antrieb des Gebläses benötigte elektrische Speichereinheit (6) aufgeladen. Die Ladestation (13) wird durch das Stromnetz mit elektrischer Energie versorgt und kann elektrische Transformatoren sowie weitere elektrische Bauelemente (14) enthalten.Before start-up or after use of the device according to the invention, in the combined heating and dehumidifying element ( 5 ) bound water removed. This can, as in 3 represented by a combined heating and dehumidifying element ( 5 ) integrated electric heater ( 11 ) respectively. The device according to the invention is placed on a charging station ( 13 ), which by means of electrical supply ( 12 ) the electric heater ( 11 ) and the electrical storage unit ( 6 ) supplied with electrical energy. The combined heating and dehumidifying element ( 5 ) are heated to temperatures sufficient to expel the water bound in it. As a rule, temperatures above 150 ° C are necessary for this. At the same time, the electric storage unit required to drive the fan ( 6 ) charged. The charging station ( 13 ) is supplied by the power grid with electrical energy and can be electrical transformers and other electrical components ( 14 ) contain.

In einer besonders vorteilhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann, wie in 4 dargestellt, das kombinierte Erhitzungs- und Entfeuchtungselement (5) zu dessen Entwässerung dem Gehäuse (1) entnommen werden.In a particularly advantageous embodiment of the device according to the invention can, as in 4 shown, the combined heating and dehumidifying element ( 5 ) for draining the housing ( 1 ).

Die Ladestation (13) kann, wie in 5 dargestellt, auch eine Mikrowellenstrahlungsquelle (15) enthalten. Dabei kann auf die elektrische Heizung (11) verzichtet werden und das kombinierte Erhitzungs- und Entfeuchtungselement (5) durch die bereitgestellte Mikrowellenstrahlung direkt entwässert werden. Mikrowellenstrahlung hat die für diese Erfindung besonders positive Eigenschaft der Anregung von Wassermolekühlschwingungen, was zu einer Austreibung des Wassers aus dem kombinierten Erhitzungs- und Entfeuchtungselement (5) führt. Die elektrische Zuführung (12) von der Ladestation (13) zum Gehäuse (1) beschränkt sich in diesem Fall auf eine sicherheitstechnisch unbedenkliche Niedervoltzuleitung zur Aufladung der elektrischen Speichereinheit (6).The charging station ( 13 ) can, as in 5 shown, also a microwave radiation source ( 15 ) contain. It can on the electric heater ( 11 ) and the combined heating and dehumidifying element ( 5 ) are dewatered directly by the microwave radiation provided. Microwave radiation has the property, which is particularly positive for this invention, of excitation of water molecule cooling oscillations, resulting in expulsion of the water from the combined heating and dehumidifying element (US Pat. 5 ) leads. The electric feeder ( 12 ) from the charging station ( 13 ) to the housing ( 1 ) is limited in this case to a safety-friendly low-voltage cable for charging the electrical storage unit ( 6 ).

In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das – nach 4 – aus dem Gehäuse (1) entnehmbare kombinierte Erhitzungs- und Entfeuchtungselement (5) in einer separaten Entwässerungsvorrichtung (16), wie in 6 dargestellt, entwässert werden. Die Entwässerungsvorrichtung (16) kann dabei eine thermische Heizung oder eine Mikrowellenheizung darstellen. Die zur Entwässerung des kombinierten Erhitzungs- und Entfeuchtungselements (5) aufgewandte elektrische Leistung kann dabei sehr hoch sein, sodass eine schnelle Entwässerung des kombinierten Erhitzungs- und Entfeuchtungselements (5) erreicht und eine schnelle Regeneration der erfindungsgemäßen Vorrichtung sichergestellt werden kann.In a further particularly advantageous embodiment of the device according to the invention can - after 4 - out of the case ( 1 ) removable combined heating and dehumidifying element ( 5 ) in a separate dewatering device ( 16 ), as in 6 shown, drained. The dewatering device ( 16 ) can represent a thermal or microwave heating. For dewatering the combined heating and dehumidifying element ( 5 ) applied electric power can be very high, so that a rapid drainage of the combined heating and dehumidifying element ( 5 ) and rapid regeneration of the device according to the invention can be ensured.

Die Ladestation (13) beschränkt sich in diesem Fall auf eine Niedervoltladestation zur Aufladung der elektrischen Speichereinheit (6).The charging station ( 13 ) is limited in this case to a low-voltage charging station for charging the electrical storage unit ( 6 ).

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Gehäusecasing
22
elektrischer Schalterelectrical switch
33
Elektromotorelectric motor
44
Lüfterradfan
5 5
kombiniertes Erhitzungs- und EntfeuchtungselementCombined heating and dehumidifying element
66
elektrische Speichereinheitelectrical storage unit
77
Wasserbehälterwater tank
88th
Befülleinrichtungfilling
99
Zuleitungsupply
1010
Düsejet
1111
elektrische Heizungelectric heating
1212
elektrische Zuführungelectric feeder
1313
Ladestationcharging station
1414
elektrische Bauelementeelectrical components
1515
MikrowellenstrahlungsquelleMicrowave radiation source
1616
Entwässerungsvorrichtungdehydrator
L1 L 1
kalter und feuchter Luftstromcold and damp airflow
L2 L 2
warmer und trockener Luftstromwarm and dry airflow

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (12)

Vorrichtung zur Aufbereitung eines Luftstroms, die zum Ansaugen eines Luftstroms L1 ein mit einem Elektromotor (3) gekoppeltes Lüfterrad (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein kombiniertes Erhitzungs- und Entfeuchtungselement (5) und Mittel zu dessen Entwässerung umfasst.Apparatus for treating an air stream which is suitable for drawing in an air stream L 1 with an electric motor ( 3 ) coupled fan wheel ( 4 ), characterized in that it comprises a combined heating and dehumidifying element ( 5 ) and means for draining it. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Wasserbehälter (7) mit einer Befülleinrichtung (8) und einer über eine Zuleitung (9) verbundenen Düse (10) aufweist.Apparatus according to claim 1, characterized in that it comprises a water tank ( 7 ) with a filling device ( 8th ) and one via a supply line ( 9 ) connected nozzle ( 10 ) having. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass sie eine elektrische Speichereinheit (6) und eine Ladestation (13) aufweist.Device according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises an electrical storage unit ( 6 ) and a charging station ( 13 ) having. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass das Erhitzungs- und Entfeuchtungselement (5) austauschbar ist.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the heating and dehumidifying element ( 5 ) is interchangeable. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Entwässerung des Erhitzungs- und Entfeuchtungselements (5) eine elektrische Heizung (11) oder eine Mikrowellenstrahlungsquelle (15) sind.Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the means for dewatering the heating and dehumidifying element ( 5 ) an electric heater ( 11 ) or a microwave radiation source ( 15 ) are. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Entwässerung des Erhitzungs- und Entfeuchtungselements (5) in das Gehäuse (1), in das Erhitzungs- und Entfeuchtungselements (5), in die Ladestation (13) oder in eine separate Entwässerungsvorrichtung (16) integriert sind.Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the means for dewatering the heating and dehumidifying element ( 5 ) in the housing ( 1 ), into the heating and dehumidifying element ( 5 ), into the charging station ( 13 ) or in a separate dewatering device ( 16 ) are integrated. Verfahren zur Aufbereitung eines Luftstroms mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 umfassend folgende Schritte: • Ansaugen eines Luftstroms L1 • Exothermes Binden des im Luftstrom L1 enthaltenen Wassers mit gleichzeitigem Erwärmen des Luftstroms L1 • Abführen eines warmen, trockenen Luftstroms L2 • Endotherme Freisetzung des dem Luftstrom L1 entzogenen Wassers.A method for treating an air stream with a device according to one of claims 1 to 6 comprising the following steps: • suction of an air flow L 1 • Exothermic binding of the water contained in the air flow L 1 with simultaneous heating of the air flow L 1 • dissipation of a warm, dry air flow L 2 • Endothermic release of the water extracted from the airflow L 1 . Verfahren nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass die exotherme Bindung des im Luftstrom L1 enthaltenen Wassers durch Adsorption, Absorption oder chemische Reaktion realisiert wird.A method according to claim 7, characterized in that the exothermic binding of the water contained in the air stream L 1 is realized by adsorption, absorption or chemical reaction. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8 dadurch gekennzeichnet, dass dem Luftstrom L1 bei unzureichender Erwärmung zusätzlich Wasser zugeführt wird.A method according to claim 7 or 8, characterized in that the air flow L 1 is additionally supplied with insufficient heating water. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass die endotherme Freisetzung des dem Luftstrom L1 entzogenen Wassers durch elektrische Beheizung oder Mikrowellenstrahlung realisiert wird.Method according to one of claims 7 to 9, characterized in that the endothermic release of the air stream L 1 withdrawn water is realized by electric heating or microwave radiation. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10 mit einer Vorrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass das im Erhitzungs- und Entfeuchtungselement (5) gebundene Wasser im eingebauten Zustand freigesetzt wird.Method according to one of claims 7 to 10 with a device according to claim 5, characterized in that in the heating and dehumidifying element ( 5 ) bound water is released in the installed state. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10 mit einer Vorrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass das im Erhitzungs- und Entfeuchtungselement (5) gebundene Wasser im ausgebauten Zustand freigesetzt wird.Method according to one of claims 7 to 10 with a device according to claim 5, characterized in that in the heating and dehumidifying element ( 5 ) bound water is released in the disassembled state.
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