DE10258912B4

DE10258912B4 - Water jet candle as a humidifier

Info

Publication number: DE10258912B4
Application number: DE2002158912
Authority: DE
Inventors: Helbring Schueltz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-12-17
Filing date: 2002-12-17
Publication date: 2008-01-03
Anticipated expiration: 2022-12-18
Also published as: DE10258912A1

Abstract

Wasserstrahlkerze als Luftbefeuchter, umfassend:
– einen Basisbehälter (B₀), welcher mit Füssigkeit (F_V0) gefüllt ist, deren freie Oberfläche (O₀) umgebungsdruckbeaufschlagt ist, sowie
– einen oberhalb des Basisbehälters befindlichen Hochbehälter (B₁), welcher mit Flüssigkeit (F_V1) gefüllt ist, deren freie Oberfläche (O₁) umgebungsdruckbeaufschlagt ist, sowie
– ein Fallrohr (FR), in dessen oberem Bereich sich ein Unterdruckraum (UR) befindet und das mit seinem unteren Rand (FRU) so tief in die Flüssigkeit (F_V0) des Basisbehälters (B₀) eintaucht, dass ein freier Durchflussquerschnitt (Q₀) gebildet wird, sowie
– ein Steigrohr (SR), dessen oberes Ende (DV) in den Unterdruckraum (UR) ragt und dessen unteres Ende in die Flüssigkeit (F_V1) im Hochbehälter (B₁) eintaucht, sowie
– eine Evakuierungseinrichtung, mittels derer ein Unterdruck (UD) erzeugt wird, wodurch ein hydrostatisches Energiepotenzial (h_E) in hydrokinetische Energie in Form einer Fontäne, die aus dem Steigrohr (SR) austritt, umgewandelt wird.Water jet candle as a humidifier, comprising:
- A base container (B ₀ ), which is filled with liquid (F _V0 ), the free surface (O ₀ ) is subjected to ambient pressure, and
- A located above the base container high tank (B ₁ ), which is filled with liquid (F _V1 ), the free surface (O ₁ ) is subjected to ambient pressure, and
- A downpipe (FR), in the upper region of which there is a vacuum chamber (UR) and which dives so deeply into the liquid (F _V0 ) of the base container (B ₀ ) with its lower edge (FRU) that a free flow cross-section (Q ₀ ) is formed, as well
- A riser (SR), the upper end (DV) in the vacuum chamber (UR) protrudes and its lower end in the liquid (F _V1 ) immersed in the high tank (B ₁ ), and
- An evacuation device, by means of which a negative pressure (UD) is generated, whereby a hydrostatic energy potential (h _E ) is converted into hydrokinetic energy in the form of a fountain, which emerges from the riser pipe (SR).

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung, die aus einem Grund-Energiepotenzialsystem, bestehend aus einer Energieträgerart, z.B. Flüssigkeit, und einem Ergänzungs- Energiepotenzialsystem, bestehend aus einer anderen Energieträgerart, z.B. Gas, gebildet wird. Beide Energiepotenzialsysteme bestehen jeweils aus einem Energiepotenzial mit höherer und einem Energiepotenzial mit niedrigerer Potenzialenergie. Daraus können zwei energieträgerspezifische Differenz- Energiepotenziale gebildet und deren Wirkungen so harmonisiert werden, dass oberhalb des höheren Energiepotenzials des Grund-Energiepotenzialsystems ein gleichartiges energieträgerspezifisches Energiepotenzial wirksam wird, welches teilweise oder ganz in kinetische Energie umgewandelt werden kann.The The invention relates to a device consisting of a basic energy potential system, consisting of an energy carrier type, e.g. Liquid, and a supplementary Energy potential system, consisting of another type of energy carrier, e.g. Gas, is formed. Both energy potential systems exist each from an energy potential with higher and an energy potential with lower potential energy. From this two energy carrier specific Differential energy potentials are formed and their effects harmonized be that above the higher Energy potential of the basic energy potential system a similar fuel type specific Energy potential is effective, which partially or completely kinetic Energy can be converted.

Eine praktische Ausführungsform wird folgend am Beispiel eines hydrostatischen Energiepotenzials als Grund- Energiepotenzialsystem mit dem Energieträger Wasser und einer statisch wirkenden Pneumatik als Ergänzungs- Energiepotenzialsystem mit dem Energieträger Luft beschrieben. Die maximale Höhe des hydraulischen Energiepotenzials kann das Maß des Luftdruck- Flüssigkeits- Aquivalents – mit Wasser z.B. in der Größenordnung von 10 m – erreichen.A practical embodiment follows the example of a hydrostatic energy potential as a basic energy potential system with the energy carrier water and a statically acting pneumatics as supplemental energy potential system the energy source Air described. The maximum height of the hydraulic energy potential, the degree of air pressure fluid Equivalents - with Water e.g. in the order of magnitude of 10 m - reach.

In der Technik wird der Höhenunterschied von natürlichen Gewässern und/oder künstlich angelegten Wasserreservoiren mit freien Wasseroberflächen verschiedenartig genutzt. Die Wasserversorgung mit Nutz- und Trinkwasser kann über Hochbehälter oder hoch gelegene Wasserbehälter erfolgen.In the technique becomes the height difference of natural waters and / or artificial created water reservoirs with free water surfaces various used. The water supply with useful and drinking water can be over high tank or high water tank respectively.

Springbrunnen können durch höher gelegene künstliche oder natürliche Wasservorräte betrieben werden. Außerdem sind sogenannte artesische Brunnen bekannt. In all diesen Fällen findet jegliche Energieumwandlung von hydrostatischer in hydrokinetische Energie nach dem Prinzip der kommunizierenden Gefäße unterhalb der zu Oberst gelegenen freien Wasseroberfläche statt. Mit dem bekannten hydraulischen Widder wird allerdings aus tiefer gelegener Lage Wasser auf höher gelegene Lage gehoben. Hierbei wird aber im umgekehrten Energieumwandlungsprozess, als dies erfindungsgemäß geschieht, kinetische Energie in Lageenergie umgewandelt. Beim Heronsbrunnen sprudelt eine Fontäne senkrecht nach oben. Als besonderes Merkmal und wesentlicher Unterschied zum Erfindungsgegenstand ist die Tatsache, dass sowohl die oberste Flüssigkeitsoberfläche des Heronsbrunnens als auch die Fontäne vom Luftdruck beaufschlagt sind.fountain can through higher located artificial or natural water supplies operate. Furthermore are known as artesian wells. In all these cases finds any energy conversion from hydrostatic to hydrokinetic Energy according to the principle of communicating vessels below held to Colonel free water surface instead. With the well-known hydraulic Aries, however, is from lower-lying water to higher altitude Location lifted. But this is done in the reverse energy conversion process, when this happens according to the invention, kinetic energy converted into potential energy. At the Heronsbrunnen a fountain bubbles up vertically up. As a special feature and essential difference to The subject of the invention is the fact that both the uppermost liquid surface of the Heronsbrunnens as well as the fountain acted upon by the air pressure.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es beispielsweise im Gravitationsfeld der Erde wirkende Energiepotenziale so zusammenzuführen, dass eine Energieumwandlung von potenzieller in kinetische Energie oberhalb der am höchsten gelegenen Lageenergie möglich wird. task For example, in the present invention, it is in the gravitational field to combine the energy potentials of the Earth so that an energy conversion from potential to kinetic energy above the highest location energy possible becomes.

Gelöst wird die Aufgabe dadurch, dass die potenzielle Energie eines hydrostatisch wirkenden Systems, bestehend aus einem höher und einem niedriger angeordneten Flüssigkeitsbehälter mit freien Flüssigkeitsoberflächen, mit der potenziellen Energie eines statisch wirkenden pneumatischen Systems kombiniert wird. Das statisch wirkende pneumatische System besteht aus dem Luftdruck und einem Unterdruck der in einem Druckbehälter eingeschlossen wird. Die Kopplung des hydrostatischen mit dem pneumatischen System erfolgt mittels Steig- und Fallrohren, die aus dem Unterdruckbehälter herausführen und unter die Flüssigkeitsoberflächen der Flüssigkeitsbehälterfüllungen mit freien Flüssigkeitsoberflächen eintauchen. Die Funktion einer solchen Einrichtung ist gewährleistet, wenn das gesamte System einem Umgebungsdruck mit natürlichem Luftdruck ausgesetzt ist, aber auch, wenn der Umgebungsdruck in einem geschlossenen System größer oder kleiner als der natürliche Luftdruck ist.Is solved the task in that the potential energy of a hydrostatic acting system, consisting of a higher and a lower arranged Liquid container with free liquid surfaces, with the potential energy of a statically acting pneumatic Systems combined. The statically acting pneumatic system consists of the air pressure and a negative pressure enclosed in a pressure vessel becomes. The coupling of the hydrostatic with the pneumatic system takes place by means of riser and downpipes, which lead out of the vacuum tank and under the liquid surfaces of the liquid container fillings Immerse with free liquid surfaces. The function of such a device is guaranteed if the entire System exposed to ambient pressure with natural air pressure is, but also when the ambient pressure in a closed system bigger or smaller than the natural one Air pressure is.

Einrichtung zur Erzeugung zumindest eines hydrostatischen Potenzials in erhöhter Lage unter Verwendung von zwei unterschiedlichen hydrostatischen Potenzialen und zwei unterschiedlichen pneumatischen Potenzialen, wobei das zumindest eine hydrostatische Potenzial in erhöhter Lage ein höheres Niveau aufweist als das höhere der beiden unterschiedlichen hydrostatischen Potenziale. Somit ist es möglich oberhalb des oberen hydrostatischen Potenzials einen Flüssigkeitsüberlauf zu haben.Facility for generating at least one hydrostatic potential in an elevated position using two different hydrostatic potentials and two different pneumatic potentials, the at least one hydrostatic potential in elevated position a higher level has as the higher the two different hydrostatic potentials. Thus is it possible above the upper hydrostatic potential, a fluid overflow to have.

Es ist möglich, dass das eine hydrostatische Potenzial in erhöhter Lage zumindest teilweise in kinetische Energie umwandelbar ist, mit dem zusätzlichen Vorteil der Nutzung von kinetischer Energie an höher gelegener Stelle.It is possible, that one hydrostatic potential in an elevated position at least partially into kinetic energy is convertible, with the additional Advantage of using kinetic energy at higher elevation.

Als vorteilhaft erweist es sich, dass das eine pneumatische Potenzial, der Luftdruck der Umgebung ist, weil er allgegenwärtig und unaufhörlich wirkt.When it proves advantageous that the one pneumatic potential, the ambient air pressure is because it is omnipresent and works incessantly.

Besonders günstig ist es, dass das andere pneumatische Potenzial niedriger als der Umgebungs- bzw. Luftdruck ist, weil die Kombination aus Luftdruck und Unterdruck einfach zu handhaben ist.Especially Cheap is it that the other pneumatic potential is lower than that Ambient or air pressure is because of the combination of air pressure and vacuum is easy to handle.

Aus dem günstigen Umstand, dass die hydrostatischen Potenziale von 2 Flüssigkeitsvorräten gebildet sind, deren Oberflächen mit dem Luftdruck in Verbindung stehen und deren Oberflächen eine Höhendifferenz aufweisen, resultiert die Möglichkeit die beiden hydrostatischen Potenziale leicht durch 2 unterschiedlich hoch angeordnete Flüssigkeitsbehälter zu errichten.Out the cheap Circumstance that the hydrostatic potentials formed by 2 fluid reservoirs are whose surfaces associated with the air pressure and their surfaces one height difference have, the possibility results the two hydrostatic potentials slightly different by 2 highly arranged liquid container too build.

Dadurch, dass sich der Unterdruckraum mit dem eingeschlossenen Unterdruck oberhalb der oberen Flüssigkeitsoberfläche befindet, kann der visuelle Eindruck verstärkt werden. Eine zweite vorteilhafte Wirkung, welche diese Erfindung gleichzeitig vom Heronsbrunnen unterscheidet, besteht darin, dass die Fontäne als interne Systemeinheit, in einem vom Luftdruck hermetisch abgeschlossenen Raum, solange oberhalb der obersten Flüssigkeitsoberfläche kontinuierlich sprudelt, als Flüssigkeitsvorrat im oberen Behälter vorhanden ist.Thereby, that the vacuum chamber with the enclosed negative pressure located above the upper liquid surface, can enhance the visual impression become. A second advantageous effect which this invention at the same time different from the Heronsbrunnen, is that the fountain as an internal system unit, in a hermetically sealed off from atmospheric pressure Space, as long as above the uppermost liquid surface continuously bubbles, as liquid supply in the upper container is available.

Aus einer integrierten Bauweise resultiert ein vorteilhafter Aufbau, der darin besteht, dass eine Verbindung, die zwischen dem Unterdruckraum und dem unteren Flüssigkeitsbehälter als Fallrohr dient, dessen oberes Ende den Unterdruckraum bildet und mit dem unteren Ende in die Flüssigkeit des unteren Flüssigkeitsbehälters eintaucht, und aus einer zweiten Verbindung die als Steigrohr dient, dessen oberes offenes Ende sich im Unterdruckraum befindet und dessen unteres Ende in die Flüssigkeit im oberen Flüssigkeitsbehälter eintaucht, so dass sich durch den auf beide Flüssigkeitsoberflächen gemeinsam wirkenden Luftdruck, ein geschlossenes Funktionssystem mit einem wirkfähigen Energiepotenzial oberhalb der freien oberen Flüssigkeitsoberfläche ergibt. Daraus ergibt sich ein symmetrischer und kompakter Aufbau.Out an integrated construction results in an advantageous structure, which consists of having a connection between the vacuum space and the lower liquid container as Downpipe is used, whose upper end forms the vacuum chamber and with the lower end into the liquid of the lower liquid container is immersed, and a second compound which serves as a riser whose upper open end is in the vacuum chamber and the lower End in the liquid immersed in the upper liquid container, so that by acting on both liquid surfaces together Air pressure, a closed functional system with an effective energy potential above the free upper surface of the liquid. from that results in a symmetrical and compact design.

Durch eine aufgelöste Bauart wird es möglich, dass zwischen einem gemeinsamen Druckbehälter in dem sich ein Unterdruck befindet und dem unteren Flüssigkeitsbehälter, eine Verbindung zu legen, die als Fallrohr dient, dessen oberes Ende mit dem Druckbehälter hermetisch verbunden zum Unterdruckraum führt und mit dem unteren Ende in die Flüssigkeit des unteren Flüssigkeitsbehälters eintaucht, und aus einer zweiten Verbindung die als Steigrohr dient, dessen oberes offenes Ende in den Unterdruckraum hineinragt und dessen unteres Ende in die Flüssigkeit im oberen Flüssigkeitsbehälter eintaucht, so dass sich durch den auf beide Flüssigkeitsoberflächen gemeinsam wirkenden Luftdruck ein geschlossenes Funktionssystem mit einem wirkfähigen Energiepotenzial oberhalb der oberen freien Flüssigkeitsoberfläche ergibt, womit ein aufgeschlossener Aufbau erzielt werden kann.By a dissolved one Design it becomes possible that between a common pressure vessel in which there is a negative pressure located and the lower liquid container, a To connect, which serves as a drop tube, the upper end with the pressure vessel hermetically connected to the vacuum chamber leads and with the lower end into the liquid of the lower liquid container is immersed, and a second compound which serves as a riser whose upper open end protrudes into the vacuum chamber and its lower end in the liquid immersed in the upper liquid container, so that is common through the on both liquid surfaces acting air pressure a closed functional system with a more capable Energy potential above the upper free liquid surface, What an open-minded structure can be achieved.

Es wirkt sich optisch vorteilhaft aus, dass die kinetische Energie beispielsweise in Form einer Fontäne umwandelbar ist und zwar oberhalb der oberen freien Flüssigkeitsoberfläche.It has a visually beneficial effect on the kinetic energy for example, in the form of a fountain is convertible and that above the upper free liquid surface.

Die Umwandlung von potenzieller in kinetische Energie oberhalb der oberen freien Flüssigkeitsoberfläche kann als vorteilhafte Wirkung in der Weise gezeigt werden, dass mit der Energie des Fontänenstrahls Wasserbzw. Turbinenräder in Bewegung gesetzt werden. Die kinetische Energie kann auf diese Weise sichtbar gemacht und wirkungsvoll eingesetzt werden.The Conversion of potential into kinetic energy above the upper free liquid surface can be shown as an advantageous effect in the way that with the Energy of the fountain jet Wasserbzw. turbine wheels be set in motion. The kinetic energy can be on this Be made visible and used effectively.

In vorteilhafter Weise sind Formgestaltungen der Einrichtung derart möglich, dass die Flüssigkeitsoberflächen in konstanter oder annähernd konstanter Höhe, mit einer sich daraus ergebenden Höhendifferenz gehalten werden kann, so dass ein Dauerbetrieb eines wassergetriebenen Systems möglich wird.In Advantageously, mold designs of the device are such possible, that the liquid surfaces in more constant or approximate constant height, be held with a resulting height difference can, so that a continuous operation of a water-driven system is possible.

Die Wahl der Auslegung für die Einrichtung kann so erfolgen, dass die Flüssigkeitsoberflächen nicht in konstanter Höhe gehalten werden, so dass die Fontäne gleich einer erlöschenden Kerzenflamme beim Leerlaufen des oberen Flüssigkeitsbehälters versiegt, womit ein Zeitablaufeffekt erzielbar ist.The Choice of design for The device can be made so that the liquid surfaces are not at a constant height be held so that the fountain equal to a dying Candle flame dries when emptying the upper liquid container, with which a time-out effect can be achieved.

Es wird vorgeschlagen, dass der visuelle Effekt durch äußere und/oder innere Lichtquellen ergänzt bzw. überlagert wird, wodurch zusätzliche optische Effekte erzielt werden können.It It is suggested that the visual effect is by external and / or inner light sources added or superimposed will, which adds extra optical effects can be achieved.

In vorteilhafter Weise kann die Gestaltung in der Form erfolgen, dass die den Unterdruckraum umgebende Wandung durchsichtig, durchscheinend, oder teils durchsichtig und teils durchscheinend, teils durchscheinend und teils undurchsichtig, oder teils durchsichtig und teils undurchsichtig ist, was optische Effekte ergibt, die durch unterschiedlich abgestufte Lichtdurchlässigkeiten und Einfärbungen erweitert und/oder verstärkt werden können.In Advantageously, the design can be done in the form that the wall surrounding the vacuum chamber transparent, translucent, or partly transparent and partly translucent, partly translucent and partly opaque, or partly transparent and partly opaque is what gives optical effects that are differentiated by differently Light transmissions and coloring expanded and / or strengthened can be.

Eine vorteilhafte Wirkung zur Luftbefeuchtung resultiert daraus, dass sich die Flüssigkeitsvorräte ständig in volumetrisch veränderlicher Bewegung befinden, wodurch die Grenzschicht zwischen Luft- und Wasser für die Luftbefeuchtung verstärkt durchlässig wird. Somit ergeben sich günstige Voraussetzungen für einen Duftlampeneffekt, wenn dem Wasser Duftöl beigemischt wird.A advantageous effect for humidification results from the fact that the liquid reserves are constantly in volumetrically changeable Movement, causing the boundary layer between air and water for the Humidification is increasingly permeable. Thus arise favorable Requirements for a fragrance lamp effect when the fragrance oil is added to the water.

Bildbeschreibungimage Description

1 zeigt ein gegenständliches Gebilde des Erfindungsgegenstandes, welches eine Wasserstrahlkerze darstellt. 1 shows an objective structure of the subject invention, which is a water jet candle.

Zur Vermeidung einer Vielzahl von Figuren sind in 1 die Oberflächen (O₀/O₁ und O_FR/O_SR) für den Anfangszustand, vor dem Evakuierungsvorgang dargestellt. Die Fontäne (F) gibt es in diesem Anfangszustand noch nicht. Diese erreicht erst dann die dargestellte maximale Höhe h_Fmax, wenn der Endzustand der schon genannten Evakuierung erreicht ist. Dann befindet sich die Flüssigkeitsoberfläche (O_SR) im Steigrohr (SR) an der Kante (OR), der Düse (DV) und die Flüssigkeitsoberfläche (O_FR) im Fallrohr (FR) an der Marke (HES). Außerdem ist in 1 ein Hilfssystem, bestehend aus Pumpe (P), Ansaugschlauch (S₀) und Druckschlauch (S₁), gestrichelt eingezeichnet, mit welchem ein ständiger Wasserkreislauf zwischen Basisbehälter (B₀) und Hochbehälter (B₁) aufrecht erhalten werden kann.To avoid a variety of figures are in 1 the surfaces (O ₀ / O ₁ and O _FR / O _SR ) for the initial state, shown before the evacuation process. The fountain (F) does not yet exist in this initial state. This only then reaches the illustrated maximum height h _Fmax when the final state of the already mentioned evacuation is reached. Then the liquid surface (O _SR ) is located in the riser (SR) at the edge (OR), the nozzle (DV) and the liquid surface (O _FR ) in the downer (FR) at the mark (HES). It is also in 1 an auxiliary system consisting of pump (P), suction hose (S ₀ ) and pressure hose (S ₁ ), shown in dashed lines, with which a permanent water cycle between the base tank (B ₀ ) and high tank (B ₁ ) can be maintained.

2 veranschaulicht eine weitere mögliche Bauform der Erfindung. Bei dieser Bauform ist der obere Teil des Fallrohres (FR) zu einem Druckbehälter (DB) erweitert in den das Steigrohr (SR) hineinragt. Ansonsten ist einschließlich der Funktion alles identisch mit den Details der Wasserstrahlkerze in 1. Daher werden in 2 nur die Hauptgruppen mit Bezugszeichen beschriftet, alle anderen Bezugszeichen können sinngemäß übertragen werden. 2 illustrates another possible design of the invention. In this design, the upper part of the drop tube (FR) to a pressure vessel (DB) extended into the riser (SR) protrudes. Otherwise, everything including the function is identical to the details of the water jet candle in 1 , Therefore, in 2 only the main groups labeled with reference numerals, all other reference numerals can be transferred analogously.

3 zeigt eine mögliche abgewandelte Form der Wasserstrahlkerze, wie sie beispielsweise an einem Flussstauwehr mit angenähert konstanter Höhendifferenz (h_E) der Wasseroberflächen des Ober- und Unterlaufs, realisiert werden können. Dabei entspricht der Wasservorrat des Unterlaufs dem Wasservorrat (F_V0) des Basisbehälters (B₀) und der des Wasseroberlaufs dem Wasservorrat (F_V1) des Hochbehälters (B₁). 3 shows a possible modified form of the water jet candle, as for example, on a river weir with approximately constant height difference (h _E ) of the water surfaces of the upper and lower reaches, can be realized. The water supply of the underflow corresponds to the water supply (F _V0 ) of the base container (B ₀ ) and that of the water overflow to the water supply (F _V1 ) of the high container (B ₁ ).

Eine praktische Realisierung wird in folgendem Beispiel beschrieben:
Die Wasserstrahlkerze besteht gemäß 1 aus dem Basisbehälter B₀, der bis zur Flüssigkeitsoberfläche O₀ mit Flüssigkeit, vorwiegend mit Wasser gefüllt wird. In das im Basisbehälter B₀ befindliche Wasser ragt das Fallrohr FR in die Tiefe, so dass zwischen der Fallrohrunterkante FRU und dem Boden B_B0 des Basisbehälters B₀ ein freier Durchflussquerschnitt Q₀ erhalten bleibt. Am Fallrohr FR ist oberhalb der Wasseroberfläche O₀ beispielsweise ein Hochbehälter B₁ angeordnet, der bis zu seiner Wasseroberfläche O₁ mit Wasser gefüllt wird. Somit ergibt sich eine potenzielle Energie mit der Höhe h_E = h₁ – h₀. Im Inneren des Fallrohres FR kann sich, z.B. in der Mitte, das
Steigrohr SR befinden, welches im unteren Bereich SRU, beispielsweise rechtwinklig abgebogen die Wandung des Fallrohres FR durchdringt und somit mit dem Innenraum des Hochbehälters B₁ verbunden ist. Bei dem in 1 dargestellten Falle befindet sich zweckmäßigerweise die Unterkante USR des Steigrohres SR möglichst in gleicher Höhe mit der Bodeninnenkante BI₁ des Hochbehälters 81. Das obere Ende des Steigrohres SR kann als düsenförmige Verengung DV den Austrittsquerschnitt des Steigrohres bilden. Der Innenraum des Fallrohres FR, der im unteren Bereich durch die Wasseroberfläche O_FR abgeschlossen wird, bildet den Unterdruckraum UR. Dieser wird im unteren Bereich des Steigrohres SR durch die Wasseroberfläche O_SR abgeschlossen. Der Flüssigkeitsstand mit der Oberfläche O_FR im Fallrohr FR kann bezüglich des Standes der Oberfläche O₀ im Basisbehälter B₀ verschiedene Höhen einnehmen. Zur Evakuierung des Unterdruckraumes UR kann beispielsweise ein nicht eingezeichnetes Evakuierungsventil verwendet werden, welches zweckmäßigerweise am oberen Ende des Fallrohres FR angebracht sein kann, oder ein nicht eingezeichneter Evakuierungsschlauch, der durch den Durchflussquerschnitt Q₀ in den Unterdruckraum UR eingeführt wird. Eine lösbare oder feste Fixierung des Fallrohres FR, an dem sich der Hochbehälter B₁ befinden kann, kann zum Basisbehälter B₀ hin auf verschiedene Arten erfolgen. Z.B. mittels nicht eingezeichneten Haltestegen oder mittels eines nicht eingezeichneten Sockelfußes, der mit dem Fallrohr FR, unter Berücksichtigung der Notwendigkeit eines freien Durchflussquerschnittes Q₀ verbunden ist, oder in sonst geeigneter Weise.A practical realization is described in the following example:
The water jet candle is made according to 1 from the base container B ₀ , which is filled up to the liquid surface O ₀ with liquid, mainly with water. The downpipe FR protrudes into the water in the base container B ₀ so that a free flow cross-section Q _{0 is} maintained between the downpipe lower edge FRU and the bottom B _{B0 of} the base container B ₀ . On the downpipe FR above the water surface O _0, for example, a high tank B _{1 is} arranged, which is filled up to its water surface O ₁ with water. This results in a potential energy with height h _E = h ₁ - h ₀ . Inside the downpipe FR can, for example in the middle, the
Rising pipe SR are located, which in the lower region SRU, for example, bent at right angles penetrates the wall of the downpipe FR and thus connected to the interior of the high tank B ₁ . At the in 1 As shown, the lower edge USR of the riser SR is expediently at the same height as the bottom inner edge BI _{1 of} the high tank 81. The upper end of the riser SR can form the outlet cross section of the riser as a nozzle-shaped constriction DV. The interior of the downpipe FR, which is closed at the bottom by the water surface O _FR , forms the vacuum chamber UR. This is completed in the lower part of the riser SR through the water surface O _SR . The liquid level with the surface O _FR in the downpipe FR can take different heights with respect to the level of the surface O ₀ in the base container B ₀ . For evacuation of the vacuum chamber UR, for example, a not shown evacuation valve can be used, which can be conveniently attached to the upper end of the drop tube FR, or not shown evacuation tube, which is introduced through the flow area Q ₀ in the vacuum chamber UR. A detachable or fixed fixation of the downpipe FR, on which the elevated tank B ₁ can be located, can be made to the base tank B ₀ in various ways. For example, by means not shown holding webs or by means of a not shown base foot, which is connected to the downpipe FR, taking into account the need for a free flow cross-section Q ₀ , or in any other suitable manner.

Eine Zusatzeinrichtung zur Aufrechterhaltung der Oberflächenhöhen h₀ und h₁ kann mittels einer Fremdenergie gespeisten Pumpe P erfolgen indem Flüssigkeit durch einen Schlauch S₀ aus dem Basisbehälter B₀ entnommen und mittels eines Schlauches S₁ in den Hochbehälter B₁ gepumpt wird. Die Konstanz von h₁ und h₀ kann dadurch erreicht werden, dass der Hochbehälter B₁ mit einem den Basisbehälter B₀ speisenden, nicht eingezeichneten Überlauf versehen ist. Außerdem könnte beispielsweise eine Konstanthaltung der Differenzhöhe h_E = h₁ – h₀ dadurch erreicht werden, dass mittels nicht eingezeichneter Schwimmerschalter eine von den Flüssigkeitsoberflächen O₀ oder O₁ vom Basis-bzw. Hochbehälter B₀/B₁ konstant gehalten wird.An additional device for maintaining the surface heights h ₀ and h ₁ can take place by means of a pump P powered by external energy by taking liquid through a hose S ₀ from the base tank B ₀ and pumping it into the high tank B ₁ by means of a hose S ₁ . The constancy of h ₁ and h ₀ can be achieved, that the high tank B _{1 is provided} with a base tank B ₀ dining, not shown overflow. In addition, for example, a constant maintenance of the differential height h _E = h ₁ - h _{0 could} be achieved by means of not shown float switch one of the liquid surfaces O ₀ or O ₁ from the base or. High tank B ₀ / B _{1 is} kept constant.

Beschreibung der Funktion in einzelnen SchrittenDescription of the function in individual steps

Schritt 1: Basis- und Hochbehälter, B0 und B1, mit Flüssigkeit, vorwiegend mit Wasser befüllen.step 1: base and high tank, B0 and B1, with liquid, mainly filled with water.

Schritt 2: Mit beginnender Evakuierung des Unterdruckraumes UR steigen im Steigrohr SR und im Fallrohr FR Wassersäulen an, deren Oberflächen O_SR und O_FR zu jeder Evakuierungsphase um den Differenzbetrag h_E verschieden hoch sind.Step 2: Using incipient evacuation of the vacuum space UR rise in the riser and in the downcomer SR FR water columns on whose surfaces O O _SR and _FR for each evacuation phase to the difference h _E are of different heights.

Schritt 3: Wird die Evakuierung dann unterbrochen, wenn die Wassersäule im Steigrohr SR den oberen Rand OR der Düsenverengung DV erreicht hat, dann befindet sich die Oberfläche O_FR der Wassersäule im Fallrohr FR an der Marke HDS, weil h_DS = h_D ist.Step 3: If the evacuation is interrupted when the water column in the riser SR has reached the upper edge OR of the nozzle throat DV, then the surface O _{FR of} the water column in the fall pipe FR is at the mark HDS because h _DS = h _D.

Schritt 4: Wird nun die dosierte Evakuierung fortgesetzt, dann steigt die Wassersäule mit der Oberfläche O_FR im Fallrohr FR weiter an. Im Steigrohr SR ist ein weiteres Ansteigen nicht möglich, weil das Steigrohr SR am oberen Rand OR der Düse DV zu Ende ist. Folglich wird das Wasser mit zunehmender Evakuierung aus dem Steigrohr SR als zunehmend größer werdende Fontäne F, mit zunehmender Fontänenhöhe h_F austreten, die ihren Maximalwert h_Fmax <= h_E dann erreicht hat, wenn sich die Wassersäule mit der Oberfläche O_FR im Fallrohr FR an der Marke HES befindet, weil h_ES = h_E ist. Mit dem Erreichen der Marke HES in der Höhe h₀ + h_DS + h_ES wird die maximal mögliche hydrostatische Potenzialenergie h_E in die höchst mögliche hydrokinetische Energie h_Fmax umgewandelt.Step 4: If the dosed evacuation continues, the water column with the surface O _FR continues to rise in the downpipe FR. In the riser SR further increase is not possible because the riser SR at the top OR of the nozzle DV is over. Consequently, with increasing evacuation, the water will emerge from the riser SR as the fountain F increases progressively, with increasing fountain _height h _F , which has reached its maximum value h _Fmax <= h _E when the water column with the surface O _FR in the drop tube FR at the mark HES, because h _ES = h _E. On reaching the HES brand in the height h ₀ + h + h _DS _ES is the maximum possible hydrostatic potential energy h _E converted to the highest possible hydrokinetic energy h _Fmax.

Schritt 5: Das als Fontäne ausströmende Wasser fällt im Fallrohr FR auf die Oberfläche O_FR zurück und fließt durch das Fallrohr FR in den Basisbehälter B₀, in dem die Wasseroberfläche O₀ steigt und somit die Höhe h₀ zunimmt. Gleichzeitig wird das Wasser im Hochbehälter B₁ weniger, wodurch die Wasseroberfläche O₁ fällt und die Höhe h₁ abnimmt. Somit wird h_E und als abhängige Variable auch h_Fmax der Wasserfontäne F, gleich einer erlöschenden Kerzenflamme stetig kleiner, und versiegt schließlich ganz, wenn die Wasseroberfläche O₁ im Hochbehälter B₁ einen Mindeststand erreicht hat oder, wenn der Hochbehälter B₁ leer gelaufen ist.Step 5: The water flowing out as a fountain falls back to the surface O _FR in the downpipe FR and flows through the downpipe FR into the base container B ₀ , in which the water surface O ₀ increases and thus the height h ₀ increases. At the same time, the water in the high tank B ₁ less, causing the water surface O ₁ falls and the height h ₁ decreases. Thus, h _E and as a dependent variable also h _{Fmax of} the water fountain F, equal to a dying candle flame steadily smaller, and finally dry completely when the water surface O ₁ in the high tank B ₁ has reached a minimum level or when the high tank B _{1 has} run empty ,

h_Fmax h _Fmax: Maximale Fontänenhöhemaximum fountain height
h_D h _D: Höhe der Flüssigkeitssäule im Steigrohr bezüglichHeight of the liquid column in the riser with respect
: der Flüssigkeitsoberfläche (O₁) im Hochbehälter (B₁).the liquid surface (O ₁ ) in the high tank (B ₁ ).
h₁ h ₁: Potenzialhöhe der Flüssigkeitsoberfläche (O₁).Potential height of the liquid surface (O ₁ ).
h₀ h ₀: Potenzialhöhe der Flüssigkeitsoberfläche (O₀).Potential height of the liquid surface (O ₀ ).
DVDV: Düse an der Oberseite des Steigrohres (SR).Nozzle at the Top of riser (SR).
FRFR: Fallrohr.Downspout.
SRSR: Steigrohr.Riser.
O₁ O ₁: Flüssigkeitsoberfläche im Hochbehälter (B₁).Liquid surface in the elevated tank (B ₁ ).
Bl₁ Bl ₁: Bodeninnenkante des Hochbehälters (B₁).Bottom edge of the high tank (B ₁ ).
O₀ O ₀: Flüssigkeitsoberfläche im Basisbehälter (B₀).Liquid surface in the base container (B ₀ ).
B_B0 B _B0: Bodeninnenkante des Basisbehälters (B₀).Bottom edge of the base container (B ₀ ).
UDUD: Unterdruck im Unterdruckraum (UR).vacuum in the vacuum chamber (UR).
OROR: Oberer Rand der Düsenverengung (DV).Oberer Edge of nozzle throat (DV).
O_SR O _SR: Oberfläche der Flüssigkeitssäule im Steigrohres (SR).Surface of the Liquid column in the riser (SR).
SRUSRU: (Bogen) im unteren Bereich des Steigrohres (SR).(Bow) in the lower part of the riser (SR).
USRUSR: Unterkante des Bogens am Steigrohr (SR).lower edge of the bow on the riser (SR).
O_FR O _FR: Oberfläche der Flüssigkeitssäule im Fallrohr (FR).Surface of the Liquid column in the downpipe (FR).
LDLD: Umgebungs- bzw. Luftdruck.ambient or air pressure.
URUR: Unterdruckraum.Pressurized space.
FF: Fontäne.Fountain.
HESHES: Marke am Fallrohr (FR) in der Höhe (h₀ + h_DS + h_ES)Mark on downpipe (FR) in height (h ₀ + h _DS + h _ES )
h_ES h _ES: Äquivalente Höhe zu h_E, welche das systembezogeneEquivalent height to h _E , which is the system-related
: maximale hydrostatische Potenzial repräsentiert.maximum represents hydrostatic potential.
HDSHDS: Marke am Fallrohr (FR) in der Höhe (h₀ + h_DS).Mark on the downpipe (FR) in height (h ₀ + h _DS ).
h_DS h _DS: Äquivalente Höhe zu h_D (s. dort).Equivalent height to h _D (see there).
FV₁ FV ₁: Flüssigkeitsvorrat im Hochbehälter (B₁).Liquid reservoir in the elevated tank (B ₁ ).
Q₀ Q ₀: Durchflussquerschnitt zwischen der FallrohrunterkanteFlow area between the bottom of the downpipe
: (FRU) und dem Boden des Basisbehälters (B₀).(FRU) and the bottom of the base container (B ₀ ).
S₁ S ₁: Schlauch an der Fremdenergie gespeisten Pumpe (P).tube powered by external energy pump (P).
PP: Fremdenergie gespeiste Pumpe.external energy fed pump.
B₁ B ₁: Hochbehälter.Elevated tank.
S₀ S ₀: Schlauch an der Fremdenergie gespeiste Pumpe (P).tube powered by external energy pump (P).
F_VO F _VO: Flüssigkeitsvorrat im Basisbehälter (B₀).Liquid supply in the base tank (B ₀ ).
FRUFRU: Fallrohrunterkante.Downspout bottom edge.
B₀ B ₀: Basisbehälter (B₀).Base container (B ₀ ).
h_E h _E: Systembezogenes maximales hydrostatisches Potenzialsystem-related maximum hydrostatic potential
: (h_E = h₁ – h₀).(h _E = h ₁ -h ₀ ).
DBDB: Druckbehälterpressure vessel
h_F h _F: Variable Fontänenhöhe.variable Fountain height.

Claims

Water jet candle as a humidifier, comprising: - a base container (B ₀ ) which is filled with liquid (F _V0 ), the free surface (O ₀ ) is subjected to ambient pressure, and - a high tank (B ₁ ) located above the base container, which liquid (F _V1 ) is filled, the free surface (O ₁ ) is subjected to ambient pressure, and - a downpipe (FR), in the upper region of which a vacuum chamber (UR) is located and with its lower edge (FRU) so deep into the liquid (F _V0 ) of the base container (B ₀ ) is immersed, that a free flow cross section (Q ₀ ) is formed, and - a riser pipe (SR), the upper end (DV) in the vacuum chamber (UR) protrudes and its lower end in the Immersed liquid (F _V1 ) in the high tank (B ₁ ), and - an evacuation device, by means of which a negative pressure (UD) is generated, whereby a hydrostatic energy potential (h _E ) in hydrokinetic energy in the form of a F ontäne emerging from the riser pipe (SR) is converted.

Device according to claim 1, characterized in that between a common pressure vessel (DB) in which there is a negative pressure (UD) and the base container (B ₀ ), a connection is made, which serves as a downpipe (FR) whose upper end with the pressure vessel (DB) hermetically sealed leads to the vacuum chamber (UR) and with the lower end in the liquid (F _VO ) of the base container (B _O ) is immersed, and from a second compound which serves as a riser (SR), the upper open End into the vacuum chamber (UR) into it protrudes and its lower end in the liquid (F _V1 ) in the upper liquid container (B ₁ ) is immersed, so that by the on both surfaces (O ₀ / O ₁ ) acting together air pressure (LD) a closed functional system with an effective energy potential above the upper free surface (O ₁ ) yields

Device according to claim 1 and 2, wherein the evacuation means consists of a valve which is attached to the upper end of the drop tube (FR) or consists of a tube which is introduced through the flow area (Q ₀ ) in the vacuum space (UR).