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Die Erfindung betrifft eine Belüftungsanlage, gemäß der Gattung des Patentanspruchs 1.
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Belüftungsanlagen sind in zahlreichen Variationen bekannt und finden hauptsächlich Anwendung bei der Belüftung von geschlossenen Innenräumen, wie beispielsweise von Fahrzeugen oder Gebäuden. Hierbei kann die Belüftungsanlage mit einer Klimatisierungseinheit und/oder einer Filtereinheit gekoppelt werden. Ein von der Belüftungseinheit abgegebener Luftstrom kann durch die Filtereinheit gereinigt und durch die Klimatisierungseinheit temperiert werden. In einem Umluftbetrieb kann die Luft dem Innenraum entnommen und gereinigt und temperiert dem Innenraum wieder zugeführt werden. In einem Frischluftbetrieb wird die Luft aus einem Außenbereich entnommen bei Bedarf gereinigt und klimatisiert dem Innenraum zugeführt. Sobald eine Person den geschlossenen Innenraum verlässt, kann sie sich der potenziellen Luftverschmutzung aussetzen. Damit ist es in stark von Smog belasteten Städten oder Regionen nicht möglich, außerhalb geschlossener Innenräume saubere Luft einzuatmen. Ein Schutz besteht bisher nur durch Tragen einer individuellen Maske.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Belüftungsanlage bereitzustellen, welche Personen außerhalb von geschlossenen Innenräumen vor verunreinigter Luft schützt.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch Bereitstellung einer Belüftungsanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine Belüftungsanlage bereitzustellen, welche Personen außerhalb von geschlossenen Innenräumen vor verunreinigter Luft schützt, ist in einem Gehäuse ein Mischer angeordnet, welcher frische Luft einer Frischluftquelle mit Wasserpartikeln aus einer Wasserquelle vermischt, wobei das Wasser-Luft-Gemisch einem lokalen Außenbereich zugeführt wird, in welchem das Gehäuse angeordnet ist.
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Unter einem lokalen Außenbereich wird im Folgenden eine lokale Luftzone außerhalb von geschlossenen Innenräumen verstanden. Der lokale Außenbereich kann teilweise abgeschlossen oder teilweise von Wänden umgeben sein. Beispielsweise kann ein lokaler teilweise abgeschlossener Außenbereich einer Bushaltestelle, einer U-bahn-Station oder einem Eingangs- oder Ausgangsbereich eines Gebäudes entsprechen. Alternativ kann der lokale Außenbereich keine Wände aufweisen und beispielsweise einem, eine Ampel umgebenden Bereich entsprechen. Unter Innenräumen werden geschlossene Räume mit Zugängen verstanden, welche bei Bedarf einen geringen Luftaustausch mit Außenbereichen aufweisen können.
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In vorteilhafter Weise versorgt die erfindungsgemäße Belüftungsanlage im lokalen Außenbereich anwesende Personen mit dem Wasser-Luft-Gemisch und dadurch mit Frischluft. Hierbei kann die im lokalen Außenbereich vorhandene Luft durch Frischluft aus der Frischluftquelle angereichert und verbessert werden. Dadurch können in vorteilhafter Weise außerhalb von geschlossenen Innenräumen lokale Außenbereiche mit reduzierter Luftverschmutzung, reduziertem Smog und reduziertem Feinstaub entstehen. Dadurch können Personen in stark belasteten Städten oder Regionen sauberere Luft einatmen ohne eine individuelle Maske zu tragen. Zudem können in vorteilhafter Weise durch verunreinigte Luft verursachte gesundheitliche Folgen für die Personen reduziert werden. Des Weiteren kann durch die beigemischten Wasserpartikel die Luftfeuchtigkeit in den lokalen Außenbereichen erhöht und eine Kühlung durch das Freisetzten von Verdunstungskälte beim Verdunsten der Wasserpartikel umgesetzt werden. Insbesondere in Regionen mit trockener Luft und hohen Temperaturen können durch die erfindungsgemäßen Belüftungsanlagen lokale Außenbereiche mit einem von Personen als angenehm empfundenen Klima geschafften werden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Belüftungsanlage kann die Frischluftquelle als eine im Gehäuse angeordnete Filtereinheit ausgeführt werden, welche mindestens ein von verunreinigter Luft durchströmbares und die gefilterte Luft ausgebendes Filtermittel aufweist. Hierbei kann die verunreinigte Luft über einen Einlass im Gehäuse aus dem lokalen Außenbereich entnommen und der Filtereinheit zugeführt werden. Das mindestens eine Filtermittel kann hierbei Feinstaub und/oder Schadstoffe, wie beispielsweise Stickstoffoxide, aus der verunreinigten Luft filtern. In vorteilhafter Weise kann dem lokalen Außenbereich verunreinigte Luft entnommen und gereinigte Luft zugeführt werden. Dadurch kann die Luftqualität in diesem lokalen Außenbereich in vorteilhafter Weise verbessert werden.
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In einer alternativen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Belüftungsanlage kann die Frischluftquelle als externe Luftleitung ausgeführt werden, welche über einen am Gehäuse angeordneten Luftanschluss mit dem Mischer gekoppelt ist. Die Frischluft kann beispielsweise einem vorhandenen Frischluftnetz entnommen werden. Hierbei kann in vorteilhafter Weise die im lokalen Außenbereich vorhandene Luft durch die Frischluft aus der externen Luftleitung angereichert und dadurch in vorteilhafter Weise verbessert werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Belüftungsanlage kann das Gehäuse mindestens einen als Düseneinheit ausgeführten Luftauslass aufweisen, welcher das Wasser-Luft-Gemisch als feinen Nebel an den lokalen Außenbereich abgibt. Der feine Nebel wird in vorteilhafter Weise von Personen als angenehm empfunden, da er kühlend und erfrischend wirkt. Zudem kann ein Durchnässen der Kleidung von Personen, welche sich länger in dem lokalen Außenbereich aufhalten, in vorteilhafter Weise unterbunden werden, da das Wasser im feinen Nebel schnell verdunstet und die Wassermenge nicht ausreicht, um die Kleidung zu durchnässen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Belüftungsanlage kann das Wasser-Luft-Gemisch mit Duftstoffen und/oder Ionen angereichert werden. Die Wasserpartikel bilden in vorteilhafter Weise ein Trägermaterial für die Duftstoffe aus. Die Duftstoffe können hierbei individuell an den lokalen Außenbereich angepasst werden und unangenehme Gerüche überlagern. Beispielsweise können in einem Biergarten oder eine Bushaltestelle Wald und Wiesen nachahmende Duftstoffe ausgegeben werden. Die Ionen können in vorteilhafter Weise zur Steigerung des Wohlbefindens der anwesenden Personen beitragen. Zudem wirken Ionen staubbindend und können dadurch die Feinstaubbelastung in dem lokalen Außenbereich in vorteilhafter Weise reduzieren. Zudem kann bei der Ionisation entstehendes Ozon einen Teil zur Luftreinigung beitragen. Das hochreaktive Molekül kann eine Spaltung vieler geruchsbildender Moleküle verursachen. Beispielsweise kann das Ozon auch in bereits durch Geruch belastete Stoffe eindringen und den Abbau der Geruchsmoleküle dort bewirken. Dadurch kann der lokale Außenbereich einen angenehmeren Geruch aufweisen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Belüftungsanlage kann die Wasserquelle als im Gehäuse angeordneter Wasserspeicher und/oder als externe Wasserleitung ausgeführt werden, welche über einen Wasseranschluss am Gehäuse mit dem Mischer gekoppelt werden kann. Durch die als Wasserspeicher ausgeführte Wasserquelle kann ein Aufstellort der erfindungsgemäßen Belüftungsanlage in vorteilhafter Weise unabhängig von einer Wasserleitung gewählt werden. Durch die als externe Wasserleitung ausgeführte Wasserquelle kann die Versorgung der erfindungsgemäßen Belüftungsanlage einfach durch Frischwasser aus dem öffentlichen Wassernetz gewährleistet werden. Hierbei kann auf regemäßige Überprüfungen, wie sie bei dem Wasserspeicher nötig sind, verzichtet werden. Zudem kann ein Wasserspeicher als Notfallwasserreserve genutzt werden, sollte einmal kein Wasser aus der Wasserleitung zur Verfügung stehen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Belüftungsanlage kann im Gehäuse ein Energiespeicher angeordnet werden und/oder das Gehäuse kann einen elektrischen Anschluss aufweisen, welcher die Belüftungsanlage mit einer externen Energiequelle koppelt. Der Energiespeicher kann als Batterie ausgeführt werden. Durch den Energiespeicher kann ein Aufstellort der erfindungsgemäßen Belüftungsanlage in vorteilhafter Weise unabhängig von einer Stromleitung gewählt werden. Die Energiequelle, welche über den elektrischen Anschluss mit der Belüftungsanlage gekoppelt ist, kann als Stromleitung eines öffentlichen Stromnetzes ausgeführt werden. Durch die als externe Stromleitung ausgeführte Energiequelle kann die Versorgung der erfindungsgemäßen Belüftungsanlage mit Strom gewährleistet werden. Hierbei kann auf regelmäßige Überprüfungen, wie sie bei Batterien nötig sind, verzichtet werden. Zudem kann der Energiespeicher mit dem elektrischen Anschluss kombiniert werden. Hierbei kann der Energiespeicher eine Notfallenergiequelle ausbilden, welche die erfindungsgemäße Belüftungsanlage mit Strom versorgt, wenn mal kein Strom aus der Stromleitung zur Verfügung steht. Durch die Energiequelle kann mindestens ein Ventilator im Inneren des Gehäuses, welcher einen Luftstrom bzw. eine Luftbewegung im Gehäuse erzeugt, mit Strom versorgt werden. Zudem kann mindestens ein lonisator zum Erzeugen von Ionen in vorteilhafter Weise durch die Energiequelle mit Strom versorgt werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Belüftungsanlage kann das Gehäuse einen Anschluss umfassen, über welchen die Belüftungsanlage mit weiteren erfindungsgemäßen Belüftungsanlagen gekoppelt werden kann. Durch das Koppeln von mehreren erfindungsgemäßen Belüftungsanlagen kann in vorteilhafter Weise ein größerer lokaler Außenbereich mit dem Wasser-Luft-Gemisch versorgt werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Belüftungsanlage kann das Gehäuse als aufspannbarer Schirm ausgeführt werden. Unter einem Schirm kann das. Wasser-Luft-Gemisch in vorteilhafter Weise einfach verteilt werden. Hierbei überlappt ein Abdeckelement einen Stamm. Die Düseneinheiten können am Stamm und am Abdeckelement angeordnet werden, so dass unter dem Schirm befindliche Personen seitlich und von oben mit dem Wasser-Luft-Gemisch versorgt werden. Zudem ist es für die Personen in vorteilhafter Weise ersichtlich, in welchem Bereich sie sicher mit dem Wasser-Luft-Gemisch versorgt werden, da der Schirm einen klaren Bereich abgrenzt. Durch das Zusammenklappen des Schirms kann der Schirm bei schlechten Witterungen vor äußeren Einflüssen geschützt werden. Alternativ kann das Gehäuse als Zylinder oder als Rechteck ausgeführt werden. Die Längsachse des Zylinders oder des Rechtecks können senkrecht oder waagrecht zum Boden ausgerichtet werden. Das Wasser-Luft-Gemisch kann senkrecht zur Längsachse abgegeben werden. Zudem können Zylinder und Rechtecke leichter über die Anschlüsse miteinander gekoppelt werden als Schirme.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Belüftungsanlage kann das Gehäuse freistehend ausgeführt werden und/oder Befestigungsbereiche umfassen, über welche das Gehäuse mit Elementen des lokalen Außenbereichs verbunden werden kann. In vorteilhafter Weise kann ein kippsicheres Aufstellen des Gehäuses durch die Befestigungsbereiche und durch das freistehende Gehäuse umgesetzt werden. Zudem kann das Gehäuse durch die Befestigungsbereiche an einem Türrahmen oder an Wänden oder an anderen geeigneten Elementen des lokalen Außenbereichs befestigt werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen. Hierbei zeigt:
- 1 eine schematische Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Belüftungsanlage, und
- 2 eine schematische Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Belüftungsanlage.
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Wie aus 1 und 2 ersichtlich ist, umfasst eine Belüftungsanlage 10A, 10B ein Gehäuse 12A, 12B, welches mit einer Frischluftquelle 20 gekoppelt ist.
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Erfindungsgemäß ist im Gehäuse 12A, 12B ein Mischer 30 angeordnet, welcher die frische Luft der Frischluftquelle 20 mit Wasserpartikeln aus einer Wasserquelle 40 vermischt, wobei das Wasser-Luft-Gemisch einem lokalen Außenbereich 2 zuführbar ist, in welchem das Gehäuse 12A, 12B angeordnet ist.
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Der lokale Außenbereich 2 kann hierbei einem Umfeld eines Verkehrsknotenpunktes, wie beispielsweise einer Bushaltestelle, einer U-Bahnstation, einer Ampel, einer Fußgängerzone oder einem Straßenschild entsprechen. Zudem kann der lokale Außenbereich 2 einem Außenbereich einer Gaststätte, wie beispielsweise einem Biergarten, einer Terrasse eines Cafes oder eines Restaurants entsprechen. Zudem kann der lokale Außenbereich 2 einem Eingangs- oder Ausgangsbereich eines Gebäudes, wie beispielsweise einem öffentlichen Gebäude oder einem Geschäft oder einer Wohnanlage entsprechen. Die erfindungsgemäße Belüftungsanlage 10A, 10B versorgt in diesem lokalen Außenbereich 2 anwesende Personen mit dem Wasser-Luft-Gemisch und dadurch mit Frischluft. Durch Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Belüftungsanlage 10A, 10B entstehen außerhalb von geschlossenen Innenräumen lokale Außenbereiche 2 mit reduzierter Luftverschmutzung, reduziertem Smog und reduziertem Feinstaub. Dadurch können Personen in stark belasteten Städten oder Regionen lokal saubere Luft einatmen ohne eine individuelle Maske zu tragen. Zudem kann durch die beigemischten Wasserpartikel die Luftfeuchtigkeit in den lokalen Außenbereichen 2 von trockenen Regionen erhöht werden und eine Kühlung durch das Freisetzen von Verdunstungskälte beim Verdunsten der Wasserpartikel umgesetzt werden.
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Wie aus 1 und 2 weiter ersichtlich ist, weist das Gehäuse 12A, 12B mindestens einen als Düseneinheit 16 ausgeführten Luftauslass auf, welcher das Wasser-Luft-Gemisch als feinen Nebel an den lokalen Außenbereich 2 abgibt. Ein nicht dargestellter Ventilator bewegt die Frischluftluft und die Wasserpartikel von der Frischluftquelle 20 bzw. Wasserquelle 40 durch den Mischer 30 zu den Düseneinheiten 16. Das Gehäuse 12A, 12B ist in den dargestellten Ausführungsbeispielen freistehend ausgeführt. Es besteht aber alternativ oder zusätzlich die Möglichkeit, dass das Gehäuse 12A, 12B Befestigungsbereiche umfasst, über welche das Gehäuse 12A, 12B mit Elementen des lokalen Außenbereichs 2 verbunden werden kann. Dadurch kann ein Aufhängen des Gehäuses 12a, 12B oder eine Verbesserung der Kippsicherheit des Gehäuses 12A, 12B erzielt werden.
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In einem alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Wasser-Luft-Gemisch mit Duftstoffen und/oder Ionen angereichert. Zu diesem Zweck kann in dem Gehäuse 12A, 12B mindestens ein lonisator und/oder mindestens ein Duftstoffspeicher angeordnet werden.
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Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, ist die Frischluftquelle 20 im ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Belüftungsanlage 10A als eine im Gehäuse 12A angeordnete Filtereinheit 20A ausgeführt. Die Filtereinheit 20A umfasst hierbei mindestens ein von verunreinigter Luft durchströmbares und die gefilterte Luft ausgebendes Filtermittel 22A, wobei die verunreinigte Luft über einen Einlass 14A im Gehäuse 12A aus dem lokalen Außenbereich 2 entnehmbar und der Filtereinheit 20A zuführbar ist. Das Filtermittel 22A filtert hierbei insbesondere Feinstaub und andere Schadstoffe, wie beispielsweise Stickoxide, aus der verunreinigten Luft. Zudem kann mindestens ein Filtermittel 22A von den Personen als unangenehm empfundene Gerüche aus der verunreinigten Luft filtern. Hierbei wird die Luft im lokalen Außenbereich 2 zum Teil durch die Filtereinheit 20A gereinigt und die verbleibende verunreinigte Luft des lokalen Außenbereichs 2 wird mit der sauberen Luft aus der Filtereinheit 20A angereichert. Die Filtereinheit 20A ist im dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Belüftungsanlage 10A im Mischer 30 angeordnet. Es besteht auch die Möglichkeit die Filtereinheit 20A vor dem Mischer 30 anzuordnen. Die Wasserquelle 40 ist im dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Belüftungsanlage 10A als im Gehäuse 12A angeordneter Wasserspeicher 40A ausgeführt. Die Wasserpartikel werden an der Filtereinheit 20A vorbeigeleitet und werden erst nach der Filtereinheit 20A in den Mischer 30 eingeleitet. Im Gehäuse 12A ist im dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Belüftungsanlage 10A ein Energiespeicher 50A angeordnet. Dieser versorgt den nicht näher dargestellten Ventilator, den nicht näher dargestellten mindestens einen lonisator und den Mischer 30 mit elektrischer Energie. Der Energiespeicher 50A kann als Batterie oder als Solarzelle oder als Kombination aus Solarzelle und einer wiederaufladbaren Batterie ausgeführt werden. Das Gehäuse 12A ist im dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Belüftungsanlage 10A als stehender Zylinder ausgeführt. Die Längsachse verläuft hierbei senkrecht zum Boden und parallel zu den Personen. Alternativ kann der Zylinder parallel zum Boden verlaufen. Beispielsweise kann der Zylinder an einem Dach einer Bushaltestelle oder an einem Türstock befestig werden. Dadurch fällt das Wasser-Luft-Gemisch von oben auf die Personen in diesem lokalen Außenbereich 2. Es sind aber auch andere geeignete geometrische Formen für das Gehäuse 12A, 12B umsetzbar. Beispielsweise kann das Gehäuse 12A, 12B die Form einer Pyramide, eines Kegelstumpfs oder eine andere Form aufweisen, welche sich gut in das vorhandene Umfeld integriert und dieses eventuell optisch aufwertet.
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Wie aus 2 weiter ersichtlich ist, ist die Frischluftquelle 20 im zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Belüftungsanlage 10B als externe Luftleitung 20B ausgeführt, welche über einen am Gehäuse 12B angeordneten Luftanschluss 22B mit dem Mischer 30 gekoppelt ist. Hierbei wird die Luft im lokalen Außenbereich 2 mit der sauberen Luft aus der erfindungsgemäßen Belüftungsanlage 10B angereichert. Die Wasserquelle 40 ist im dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Belüftungsanlage 10B als externe Wasserleitung 40B ausgeführt, welche über einen Wasseranschluss 42B am Gehäuse 12B mit dem Mischer.30 gekoppelt ist. Das Gehäuse 12B weist im dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Belüftungsanlage 10B einen elektrischen Anschluss 52B auf, welcher die Belüftungsanlage 10B mit einer externen Energiequelle 50B koppelt. Die externe Energiequelle 50B kann einer Stromleitung entsprechen. Die externe Luftleitung 20B, die externe Wasserleitung 40B und die externe Energiequelle 50B verlaufen im dargestellten Ausführungsbeispiel in der Erde. Das Gehäuse 12B ist im dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Belüftungsanlage 10B als aufspannbarer Schirm ausgeführt. Hierbei umfasst der Schirm einen Stamm und einen senkrecht zum Stamm verlaufendes den Stamm überlappendes Abdeckelement. Die Düseneinheiten 16 können am Stamm und am Abdeckelement angeordnet werden. Alternativ können die Düseneinheiten nur am Stamm oder nur am Abdeckelement angeordnet werden. Der Schirm kann herbei bei Bedarf aufgespannt oder eingeklappt werden. Alternativ kann der Schirm in einer offenen Endstellung feststehend ausgeführt werden.
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In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann das Gehäuse 12A, 12B einen Anschluss umfassen, über welchen die erfindungsgemäße Belüftungsanlage 10A, 10B mit weiteren erfindungsgemäßen Belüftungsanlagen 10A, 10B gekoppelt werden kann. Hierbei können insbesondere die zylinderförmigen oder rechteckigen Gehäuse 12A einfach durch die Anschlüsse in Reihe oder parallel geschaltet werden, um größere lokalen Außenbereiche 2 abzudecken und mit Frischluft zu versorgen.
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Die Ausführung der Form des Gehäuses 12A, 12B ist unabhängig von der Ausstattung der erfindungsgemäßen Belüftungsanlage 10A, 10B. Hierbei kann beispielsweise ein als Schirm ausgeführtes Gehäuse 12B einen Energiespeicher 50A anstelle eines elektrischen Anschlusses 52B oder einen Wasserspeicher 40A anstelle eines Wasseranschlusses 42B oder eine Filtereinheit 20A anstelle eines Luftanschlusses 22B aufweisen. Zudem ist eine Kombination aus den verschiedenen Anschlüssen 22B, 42B, 52B und Speichern 40A, 50B umsetzbar. Hierbei kann beispielsweise in dem Gehäuse 12A, 12B eine Batterie und ein elektrischer Anschluss 52B angeordnet werden. Zudem kann das Gehäuse 12A, 12B einen Einlass 14A, eine Filtereinheit 20A, einen elektrischen Anschluss 52B und einen Wasseranschluss 42B aufweisen. Zudem sind weitere Kombinationen möglich, auf die hier nicht näher eingegangen wird.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- lokaler Außenbereich
- 10A, 10B
- Belüftungsanlage
- 12A, 12B
- Gehäuse
- 14A
- Einlass
- 16
- Düseneinheit
- 20
- Frischluftquelle
- 20A
- Filtereinheit
- 20B
- externe Luftleitung
- 22A
- Filtermittel
- 22B
- Luftanschluss
- 30
- Mischer
- 40
- Wasserquelle
- 40A
- Wasserspeicher
- 40B
- Wasserleitung
- 42B
- einen Wasseranschluss
- 50A
- Energiespeicher
- 50B
- externen Energiequelle
- 52B
- elektrischen Anschluss
