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Querverweis auf betroffene Anmeldung
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Diese Anmeldung basiert auf der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-79427 , welche am 5. April 2013 angemeldet wurde, deren Offenbarung hier durch eine Bezugnahme mit einbezogen wird.
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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Befeuchtungsvorrichtung für ein Befeuchten von Luft durch Wasser, welches von einem Adsorptionsmittel desorbiert wird.
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Hintergrund Stand der Technik
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Auf konventionelle Art und Weise ist ein sogenanntes Trocknungsmittelsystem bekannt, abwechselnd zwischen einem Adsorptionsbetrieb, bei welchem Wasser an einem Adsorptionsmittel adsorbiert wird, und einem Desorptionsbetrieb zu schalten, bei welchem das Wasser von dem Adsorptionsmittel durch ein Aufheizen des Adsorptionsmittels desorbiert wird, welches danach Adsorptionswasser ist. Dementsprechend wird das Adsorptionsmittel zurückgewonnen. Das Patentdokument 1 offenbart eine Befeuchtungsvorrichtung, welche das Trocknungsmittelsystem verwendet.
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Noch genauer ist die Befeuchtungsvorrichtung des Patentdokuments 1 für ein Fahrzeug vorgesehen und führt einen Desorptionsbetrieb von dem Adsorptionsmittel durch ein Aufheizen des Adsorptionsmittels unter Verwenden eines elektrischen Heizgerätes aus, welches eine Heizungsvorrichtung ist. Luft, welche von einer Fensterseite in einer Fahrgastzelle eines Fahrzeuges her angesaugt wird, wird durch Wasser befeuchtet, welches von dem Adsorptionsmittel desorbiert wird, und befeuchtete Luft wird von einem Öffnungsabschnitt her, welcher in Richtung zu einem Insassen offen ist, geblasen.
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Auf der anderen Seite wird, wenn das Adsorptionsmittel sich in einem Adsorptionsbetrieb befindet, Wasser, welches in Luft mit umfasst ist, welche von dem Öffnungsabschnitt her angesaugt wird, der in Richtung zu dem Insassen offen ist, an dem Adsorptionsmittel adsorbiert. Dementsprechend wird getrocknete Luft (von welcher eine Feuchtigkeit verringert ist) zu dem Fenster hin geblasen, um ein Beschlagen des Fensters zu unterbinden.
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Stand der Technik Dokument – Patentdokument
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- Patentdokument 1: JP 2008-247305 A
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Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß Untersuchungen, welche durch den Erfinder der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurden, wird jedoch Luft, von welcher eine Temperatur zusätzlich zu einer Zunahme einer Feuchtigkeit zunimmt, in Richtung zu dem Insassen in einem Fall geblasen, bei welchem die Befeuchtungsvorrichtung des Patentdokuments 1 oder ähnlichem eine Konfiguration aufweist, bei welcher das Adsorptionsmittel aufgeheizt wird, um die Fahrgastzelle des Fahrzeuges zu befeuchten. Wenn Luft, welche eine hohe Temperatur und eine hohe Feuchtigkeit aufweist, in Richtung zu einer Front und einem Oberkörper von dem Insassen geblasen wird, wird eine angenehme Empfindung des Insassen, welche durch ein klimatisierendes Kühlen des Kopfes und ein Heizen der Füße bereitgestellt wird, verschlechtert.
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Das Patentdokument 1 schlägt eine Idee eines Blasens von Luft zu dem Insassen vor nach dem Kühlen der Luft, welche eine hohe Temperatur oder eine hohe Feuchtigkeit aufweist, unter Verwenden eines Kühlers, wie zum Beispiel eines Peltier-Elementes zum Befeuchten der Fahrgastzelle des Fahrzeuges. Ein Anordnen von einem Kühler, wie zum Beispiel einem Peltier-Element, zusätzlich zu einer Heizungsvorrichtung, welche das Adsorptionsmittel aufheizt, kann jedoch eine Konfiguration der Befeuchtungsvorrichtung kompliziert machen und kann eine Zunahme von den Herstellungskosten verursachen.
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Die vorliegende Erfindung befasst sich mit den oben genannten Gesichtspunkten und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Befeuchtungsvorrichtung bereitzustellen, welche eine Temperatur von befeuchteter Luft daran hindern kann, unnötigerweise zuzunehmen.
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Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, befeuchtet eine Befeuchtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung einen Raum, der Gegenstand einer Befeuchtung ist, durch Wasser, welches an einem Adsorptionsmittel desorbiert wird.
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Noch genauer weist die Befeuchtungsvorrichtung einen Kühler auf, welcher eine Adsorptionsluft kühlt, die Wasser umfasst, welches an dem Adsorptionsmittel zu adsorbieren ist.
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In einem Adsorptionsbetrieb, bei welchem Wasser an dem Adsorptionsmittel adsorbiert wird, verringert der Kühler eine Temperatur von der Adsorptionsluft, um niedriger zu sein, als eine Lufttemperatur in dem Raum, der Gegenstand einer Befeuchtung ist.
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In einem Desorptionsbetrieb, bei welchem Wasser von dem Adsorptionsmittel desorbiert wird, wird das Wasser, welches an dem Adsorptionsmittel adsorbiert wird, an Luft desorbiert, ohne aufgeheizt oder gekühlt zu werden, in dem Raum, der Gegenstand einer Befeuchtung ist.
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Gemäß der Befeuchtungsvorrichtung kann eine relative Feuchtigkeit von der Adsorptionsluft höher sein als eine relative Feuchtigkeit von Luft in dem Raum, der Gegenstand einer Befeuchtung ist, da der Kühler die Temperatur von der Adsorptionsluft verringert, um niedriger zu sein, als die Lufttemperatur in dem Raum, der Gegenstand einer Befeuchtung ist, in dem Adsorptionsbetrieb. In dem Adsorptionsbetrieb kann dementsprechend Wasser, welches in der Adsorptionsluft mit umfasst ist, an dem Adsorptionsmittel durch die Adsorptionsluft adsorbiert werden, von welcher eine Temperatur verringert ist, und welche mit dem Adsorptionsmittel in Kontakt steht.
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Eine Luft, welche in dem Raum, der Gegenstand einer Befeuchtung ist, nicht aufgeheizt oder gekühlt wird, weist eine höhere Temperatur und eine niedrigere relative Feuchtigkeit auf im Vergleich zu der Adsorptionsluft nachdem sie gekühlt wird. Dementsprechend kann Wasser, welches an dem Adsorptionsmittel adsorbiert wird, von dem Adsorptionsmittel an Luft desorbiert werden in dem Raum, welcher Gegenstand einer Befeuchtung ist, in dem Luft, welche sich in dem Raum, der Gegentand einer Befeuchtung ist, befindet und ohne dass sie aufgeheizt oder gekühlt wird, dazu gebracht wird, mit dem Adsorptionsmittel in dem Desorptionsbetrieb in Kontakt zu gelangen.
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Das heißt, da Luft in dem Raum, der Gegenstand einer Befeuchtung ist, befeuchtet werden kann, ohne das Adsorptionsmittel aufzuheizen, ist eine Vorrichtung für ein Aufheizen des Adsorptionsmittels nicht erforderlich. Eine Temperatur von befeuchteter Luft nimmt des Weiteren nicht zu. Gemäß der Befeuchtungsvorichtung der vorliegenden Erfindung kann daher eine Temperatur von befeuchteter Luft daran gehindert werden, auf unnötige Weise anzusteigen mit einer einfachen Konfiguration.
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Bei der vorliegenden Erfindung bedeutet „Luft, ohne aufgeheizt oder gekühlt zu sein in dem Raum, der Gegenstand einer Befeuchtung ist” nicht lediglich Luft, von welcher eine Temperatur überhaupt nicht im Verhältnis zu einer Lufttemperatur in dem Raum, welcher Gegenstand einer Befeuchtung ist, geändert ist. Die Luft umfasst zum Beispiel Luft, welche sich in dem Raum, der Gegenstand einer Befeuchtung ist, befindet, und von welcher eine Temperatur leicht durch eine natürliche Wärmestrahlung verringert ist, während sie in dem Lüftungsdurchlass strömt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Richtung vorne-hinten und welche eine gesamte Konfiguration einer Befeuchtungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform darstellt.
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2 ist ein psychometrisches Feuchtediagramm.
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3 ist ein Diagramm, welches eine Adsorptionseigenschaft eines Adsorptionsmittels gemäß der Ausführungsform zeigt.
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4 ist eine erläuternde Ansicht, welche eine Variierung von Temperatur und Feuchtigkeit von Luft in einem Lüftungsdurchlass in einem Adsorptionsbetrieb darstellt, der durch die Befeuchtungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform ausgeführt wird.
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5 ist eine erläuternde Ansicht, welche eine Variierung von Temperatur und Feuchtigkeit von Luft in dem Lüftungsdurchlass in einem Desorptionsbetrieb darstellt, der durch die Befeuchtungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform ausgeführt wird.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird hier im Folgenden unter einer Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird eine Befeuchtungsvorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung für ein Fahrzeug verwendet. Ein Raum, der Gegenstand einer Befeuchtung ist, ist dementsprechend eine Fahrgastzelle R eines Fahrzeuges einer vorliegenden Ausführungsform. Das Fahrzeug weist des Weiteren eine Fahrzeugklimaanlage auf welche eine Temperatur in der Fahrgastzelle R des Fahrzeuges einstellt, zusätzlich zu der Befeuchtungsvorrichtung 10.
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Wie es in der 1 gezeigt ist, ist die Befeuchtungsvorrichtung 10 an einer Dachseite in dem Fahrzeug angeordnet. In der 1 geben Pfeile, welche oben, unten, rechts oder links anzeigen, jeweils oben, unten, rechts oder links in einem Zustand an, wo die Befeuchtungsvorrichtung 10 in dem Fahrzeug angeordnet ist. Die Befeuchtungsvorrichtung 10 weist ein Gehäuse 11 auf, welches eine äußere Wand von der Befeuchtungsvorrichtung 10 bereitstellt und das Gehäuse 11 nimmt ein Adsorptionsmittelmodul 12, eine Wärmesenke 13, ein Gebläse 14 und ähnliches auf.
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Das Gehäuse 11 ist aus einem Harz oder einem Metall hergestellt, um eine Kastenform aufzuweisen. Das Gehäuse 11 definiert einen Luftdurchlass, in welchem Luft, welche von dem Gebläse her geblasen wird, strömt. Noch genauer weist das Gehäuse 11 eine Dickenabmessung in einer Richtung oben-unten auf, welche im Allgemeinen gleich ist zu einer Dickenabmessung von einem inneren Element 22, das an einer oberen Platte 21 von dem Fahrzeug an einer Innenseite von der Fahrgastzelle de Fahrzeuges befestigt ist. Das Gehäuse 11 weist im Allgemeinen eine dünne, rechteckig-parallelepipedische Form auf, die sich entlang der oberen Platte 21 erstreckt.
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Eine untere Oberfläche (das heißt eine Oberfläche angrenzend zu dem Inneren von der Fahrgastzelle des Fahrzeuges) von dem Gehäuse 11 ist mit zwei Öffnungsabschnitten versehen, durch welche Luft zwischen der Fahrgastzelle R des Fahrzeuges und dem Luftdurchlass herein- und herausströmt. Noch genauer ist einer von den zwei Öffnungsabschnitten ein erster Öffnungsabschnitt 11a, welcher an einer vorderen Seite in dem Fahrzeug angeordnet ist und in Richtung zu einem oberen Körper (noch genauer einem Kopf) von einem Insassen hin offen ist, welcher auf einem Vordersitz sitzt. Der andere von den zwei Öffnungsabschnitten ist ein zweiter Öffnungsabschnitt 11b, welcher an einer hinteren Seite in dem Fahrzeug angeordnet ist, welcher in Richtung zu einem Rücksitz hin offen ist.
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Der erste und der zweite Öffnungsabschnitt 11a, 11b weisen einen Netzfilter (nicht gezeigt) auf, welcher einen vergleichsweise geringen Lüftungswiderstand aufweist und ein Hereinströmen von einem Fremdmaterial zu dem Luftdurchlass, welcher in dem Gehäuse 11 definiert ist, unterbindet.
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Das Adsorptionsmittelmodul 12 ist mit Plattenelementen bereitgestellt, welche aus einem Metall hergestellt sind, welche das Adsorptionsmittel 12a tragen und gestapelt sind, um in einem Abstand voneinander zu liegen. Durchlässe, durch welche Luft hindurchgeht, sind zwischen den Plattenelementen, welche angeordnet sind, um gestapelt zu sein, definiert. In dem Adsorptionsmittelmodul 12 der vorliegenden Ausführungsform nimmt durch ein Stapeln der Plattenelemente, welche das Adsorptionsmittel 12a tragen, ein Bereich, in welchem Luft und das Adsorptionsmittel 12a in Kontakt miteinander sind, zu.
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Das Adsorptionsmittelmodul 12 der vorliegenden Ausführungsform verwendet des Weiteren ein polymerisches Adsorptionsmittel als das Adsorptionsmittel 12a. Noch genauer weist das Adsorptionsmittel 12a in einem Temperaturbereich, welcher simuliert ist, um eine Temperatur von Luft zu sein, eine Adsorptionseigenschaft auf, mit welcher eine adsorbierende Wassermenge (das heißt eine adsorbierende Menge) um in etwa 3 bis 10 Gew.-% (mindestens 3 Gew.-% (Gewichtsprozent)) variiert, wenn eine Temperatur von Luft, welche durch das Adsorptionsmittelmodul 12 hindurchgeht, um 5°C variiert.
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Wie es durch ein psychometrisches Feuchtediagramm in der 2 gezeigt ist, nimmt, wenn eine Temperatur von Luft, von welcher eine Temperatur 20°C ist und von welcher eine relative Feuchtigkeit 40%RLF (relative Luftfeuchtigkeit) ist, auf 25°C zunimmt, die relative Feuchtigkeit der Luft auf in etwa 30%RLF ab. Dementsprechend kann, wie es durch ein Diagramm gezeigt ist, welches eine Adsorptionseigenschaft von dem Adsorptionsmittel 12a in der 3 zeigt, die adsorbierende Menge um 3 Gew.-% bis 10 Gew.-% abnehmen, wenn die relative Feuchtigkeit der Luft von 40%RLF auf 30%RLF abnimmt.
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In anderen Worten weist die Adsorptionseigenschaft des Adsorptionsmittels 12a der vorliegenden Ausführungsform eine Linearität auf, bei welcher die Adsorptionsmenge in einem Bereich von 3 Gew.-% bis 10 Gew.-% variiert, wenn die relative Feuchtigkeit von Luft um 10% mindestens in dem Temperaturbereich variiert, welcher simuliert ist, eine Temperatur von Luft zu sein, welche durch das Adsorptionsmittelmodul 12 hindurchgeht. Da der Temperaturbereich, welcher für die Luft simuliert ist, in einem spezifischen Temperaturbereich liegt, welcher simuliert ist, eine Temperatur in der Fahrgastzelle des Fahrzeuges zu sein, wenn eine Klimatisierung ausgeführt wird, kann der Temperaturbereich eingestellt werden, höher zu sein als oder gleich zu sein zu 15°C und niedriger als oder gleich zu 30°C zu sein.
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Die Wärmesenke 13 ist ein wärmeleitendes Element, welches Rippen aufweist (das heißt Plattenelemente), welche aus einem Metall (noch genauer Aluminium oder Kupfer) hergestellt sind und eine große Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Die Wärmesenke 13 ist an der oberen Platte 21 von dem Fahrzeug befestigt. Die Wärmesenke 13 übt eine Funktion zum Übertragen von Wärme von Außenluft außerhalb von der Fahrgastzelle des Fahrzeuges in den Luftdurchlass von dem Gehäuse 11 aus. Die Außenluft außerhalb von der Fahrgastzelle des Fahrzeuges und eine Luft, welche in dem Luftdurchlass strömt, können dementsprechend Wärme in der Wärmesenke 13 austauschen.
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Die Befeuchtungsvorrichtung 10 wird im Allgemeinen zum Beispiel im Winter betrieben, wo eine Temperatur von Außenluft niedrig ist und die Fahrgastzelle R des Fahrzeuges leicht austrocknet. Dementsprechend kann es erklärt werden, dass die Wärmesenke 13 einen Kühler ausbildet, welcher Luft durch ein Abstrahlen von Kälte von Außenluft an Luft kühlt, welche in dem Luftdurchlass strömt, um die Luft zu kühlen, in anderen Worten bildet sie einen Kühler aus, welcher Luft kühlt, indem sie die Luft dazu bringt, Wärme an Außenluft abzustrahlen.
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Das Gebläse 14 ist ein elektrisches Gebläse, von welchem ein axialer Lüfter drehbar durch einen Elektromotor betrieben wird und eine Betriebsrate, in anderen Worten eine Drehzahl (das heißt ein Luftvolumen) wird basierend auf einer Steuerspannung gesteuert, welche durch eine Steuereinrichtung ausgegeben wird, wie es nachfolgend beschrieben ist. Das Gebläse 14 ist des Weiteren derart ausgebildet, dass eine Strömungsrichtung von Luft in einer Art und Weise geschaltet werden kann, dass die Steuereinrichtung eine Drehrichtung von dem Elektromotor schaltet.
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Noch genauer strömt Luft, wenn die Steuereinheit den Elektromotor in einer normalen Richtung dreht, so wie es durch eine durchgehende dicke Linie in der 1 gezeigt ist. Das heißt Luft in der Fahrgastzelle R des Fahrzeuges wird von dem ersten Öffnungsabschnitt 11a in dem Luftdurchlass des Gehäuses 11 eingesaugt, strömt in die Wärmesenke 13 und das Adsorptionsmittelmodul 12, in dieser Reihenfolge, und wird von dem zweiten Öffnungsabschnitt 11b in Richtung zu dem Rücksitz in der Fahrgastzelle des Fahrzeuges herausgeblasen.
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Wenn die Steuereinheit den Elektromotor umkehrt, strömt Luft, so wie es durch eine gestrichelte Linie in der 1 gezeigt ist. Das heißt Luft in der Fahrgastzelle R des Fahrzeuges wird von dem zweiten Öffnungsabschnitt 11b in den Luftdurchlass des Gehäuses 11 angesaugt, strömt in das Adsorptionsmittelmodul 12 und die Wärmesenke 13 in dieser Reihenfolge und wird von dem ersten Öffnungsabschnitt 11a in Richtung zu dem Insassen ausgeblasen, welcher auf dem Vordersitz in der Fahrgastzelle R des Fahrzeuges sitzt.
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Die Steuereinheit, welche in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, ist mit einem Mikrocomputer versehen, welcher eine CPU, einen ROM, einen RAM und ähnliches und einen peripheren Schaltkreis umfasst und steuert einen Betrieb von dem Gebläse 14, welches mit einer Ausgangsseite von der Steuereinheit verbunden ist.
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Die Ausgangsseite der Steuereinheit ist mit einem Innenluftsensor verbunden, welcher ein innerer Temperaturdetektor ist, welcher eine Lufttemperatur Tr in der Fahrgastzelle R des Fahrzeuges erfasst, und einem Außenluftsensor, welcher ein Außentemperaturdetektor ist, welcher eine Außentemperatur (das heißt eine Außenlufttemperatur) Tam erfasst, und ähnlichem. Erfassungssignale von diesen Sensoren werden an die Steuereinheit eingegeben. Eine Eingangsseite von der Steuereinheit ist mit einem Betriebsschalter verbunden, welcher die Befeuchtungsvorrichtung 10 und ähnliches betätigt und Betriebssignale von dem Schalter und ähnliches werden in die Steuereinheit eingegeben.
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Die Steuereinheit kann integral mit einer Klimaanlagensteuereinheit vorgesehen sein, welche einen Betrieb von verschiedenen Vorrichtungen für die Fahrzeugklimaanlage steuert.
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Ein Betrieb der Befeuchtungsvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform, welcher die oben beschriebene Konfiguration aufweist, wird als nächstes beschrieben werden. Die Befeuchtungsvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform wird betrieben, wenn ein Betriebsschalter angeschaltet wird (das heißt AN) durch den Insassen bei einem Zustand wo eine Temperatur in der Fahrgastzelle des Fahrzeuges durch die Fahrzeugklimaanlage eingestellt wird.
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Wie es oben beschrieben ist, wird im Allgemeinen die Befeuchtungsvorrichtung 10 zum Beispiel im Winter betrieben, wo eine Außentemperatur im Allgemeinen niedrig ist, und wo die Fahrgastzelle R des Fahrzeuges leicht ausgetrocknet wird. Dementsprechend beruht die nachfolgende Beschreibung auf einer Annahme von einem Zustand, bei welchem eine Außentemperatur 5°C beträgt, die Temperatur Tr in der Fahrgastzelle R des Fahrzeuges auf 25°C geregelt wird und die relative Feuchtigkeit in der Fahrgastzelle R des Fahrzeuges in etwa 30%RLF beträgt bei einem Betrieb von der Befeuchtungsvorrichtung 10.
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Gemäß der Befeuchtungsvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform schaltet, wenn der Betriebsschalter angeschaltet wird (das heißt auf AN), die Steuereinheit abwechselnd zwischen einem Zustand, bei welchem der Elektromotor für das Gebläse 14 sich in der normalen Richtung dreht, und einem Zustand, bei welchem der Elektromotor umgekehrt wird, bei spezifischen, regelmäßigen Intervallen. Als ein Ergebnis werden ein Lüftungspfad, bei welchem Luft strömt, wie es durch die durchgezogene dicke Linie in der 1 gezeigt ist, und ein Lüftungspfad, bei welchem Luft strömt, so wie es durch die gestrichelte dicke Linie der 1 gezeigt ist, bei den spezifischen, regelmäßigen Intervallen geschaltet.
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Der Zustand, bei welchem die Steuereinheit den Elektromotor für das Gebläse 14 in der normalen Richtung dreht, wird unter einer Bezugnahme auf eine erläuternde Darstellung, welche in der 4 gezeigt ist, beschrieben werden. Wenn die Steuereinheit den Elektromotor für das Gebläse 14 in der normalen Richtung dreht, wird Luft, welche sich in der Fahrgastzelle R des Fahrzeuges befindet, und von welcher eine Temperatur auf 25°C geregelt ist, in den Luftdurchlass angesaugt, welcher in dem Gehäuse 11 von der Befeuchtungsvorrichtung 10 definiert ist, durch den ersten Öffnungsabschnitt 11a. Luft, welche in den Luftdurchlass angesaugt wird, wird gekühlt während sie um die Wärmesenke 13 herum vorbeigeht.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform steuert die Steuereinheit die Drehzahl (das beißt das Luftvolumen) von dem Gebläse 14 derart, dass eine Temperatur TA von Luft nach einem Hindurchgehen durch die Wärmesenke 13 eine spezifische Temperatur wird (noch genauer 5°C), die niedriger ist als die Lufttemperatur Tr in der Fahrgastzelle R des Fahrzeuges. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform nimmt daher die Temperatur TA von Luft nach einem hindurchgehen durch die Wärmesenke 13 auf in etwa 20°C ab und eine relative Feuchtigkeit von der Luft nimmt auf etwa 40%RLF zu.
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Die Luft nach einem Hindurchgehen durch die Wärmesenke 13 strömt in das Adsorptionsmittelmodul 12. Zu diesem Zeitpunkt ist eine relative Feuchtigkeit von Luft, von welcher eine Temperatur nach einem Hindurchgehen durch die Wärmesenke 13 abnimmt, höher als die relative Feuchtigkeit von Luft in der Fahrgastzelle R des Fahrzeuges. Indem eine Luft nach einem Hindurchgehen durch die Wärmesenke 13 dazu gebracht wird, mit dem Adsorptionsmittel 12a von dem Adsorptionsmittelmodul 12 in Kontakt zu sein, kann dementsprechend Wasser, welches in der Luft mit umfasst ist, nach einem Hindurchgehen durch die Wärmesenke 13 an dem Adsorptionsmittel 12a adsorbiert werden.
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Eine Luft, von welcher ein Wassergehalt an dem Adsorptionsmittel 12a adsorbiert wird, und welche in dem Adsorptionsmittelmodul 12 getrocknet wird, wird in Richtung zu dem Rücksitz durch den zweiten Öffnungsabschnitt 11b geblasen.
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Ein Betrieb, bei welchem die Steuereinheit den Elektromotor für das Gebläse 14 umkehrt, wird hier im Folgenden unter einer Bezugnahme auf die 5 beschrieben werden. Wenn die Steuereinheit den Elektromotor für das Gebläse 14 umkehrt, wird Luft, welche sich in der Fahrgastzelle R des Fahrzeuges befindet und von welcher eine Temperatur auf 25°C geregelt wird, in den Luftdurchlass angesaugt, der in dem Gehäuse 11 von der Befeuchtungsvorrichtung 10 definiert ist. Die Luft, welche in den Luftdurchlass angesaugt wird, strömt in das Adsorptionsmittelmodul 12, ohne aufgeheizt oder gekühlt zu werden.
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Dementsprechend kann eine Luft, von welcher eine Temperatur (noch genauer 25°C) und eine Feuchtigkeit (noch genauer 30%RLF) im Allgemeinen gleich zu denjenigen von der Luft in der Fahrgastzelle R eines Fahrzeuges sind, mit dem Adsorptionsmittel 12a in Kontakt sein und Wasser, welches an dem Adsorptionsmittel 12a adsorbiert ist, kann desorbiert werden. Des Weiteren kann Luft, welche durch Wasser befeuchtet ist, welches von dem Adsorptionsmittel 12a in dem Adsorptionsmittelmodul 12 desorbiert wird, gekühlt werden, während es um die Wärmesenke 13 herum vorbeigeht.
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Auf ähnliche Weise zu dem Fall, bei welchem der Elektromotor für das Gebläse 14 sich in der normalen Richtung dreht, steuert die Steuereinheit eine Drehzahl (das heißt ein Luftvolumen) von dem Gebläse 14 derart, dass eine Temperatur von Luft nach einem Hindurchgehen durch die Wärmesenke 13 eine spezifische Temperatur wird (noch genauer 5°C), die niedriger ist als die Lufttemperatur Tr in der Fahrgastzelle R des Fahrzeuges.
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Entsprechend zu der vorliegenden Ausführungsform nimmt daher eine Temperatur von der Luft nach einem Hindurchgehen durch die Wärmesenke 13 auf in etwa 20°C ab. Als ein Ergebnis nimmt eine relative Feuchtigkeit von der Luft nach einem Hindurchgehen durch die Wärmesenke 13 weiter ab. Die Luft, welche nach einem Hindurchgehen durch die Wärmesenke 13 gegeben ist, und von welcher die Temperatur abnimmt, wird in Richtung zu dem Oberkörper des Insassen durch den ersten Öffnungsabschnitt 11a geblasen.
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Wie es oben beschrieben ist, ist es gemäß der Befeuchtungsvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform offensichtlich, dass (i) der Adsorptionsbetrieb, bei welchem das Adsorptionsmittel 12a Wasser adsorbiert, ausgeführt wird, wenn die Steuereinheit den Elektromotor für das Gebläse 14 in der normalen Richtung dreht und (ii) der Desorptionsbetrieb, bei welchem Wasser von dem Adsorptionsmittel 12a desorbiert wird, ausgeführt wird, wenn die Steuereinheit den Elektromotor für das Gebläse 14 umkehrt.
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In anderen Worten werden der Adsorptionsbetrieb und der Desorptionsbetrieb von dem Adsorptionsmittel 12a durch ein Schalten zwischen dem Lüftungsdurchlass, durch welchen Luft, welche von dem Gebläse 14 her geblasen wird, in das Adsorptionsmittelmodul 12 nach einem Durchgehen um die Wärmesenke 13 herum strömt, und dem Lüftungsdurchlass, durch welchen Luft, die von dem Gebläse 14 her geblasen wird, in das Adsorptionsmittelmodul 12 strömt, ohne um die Wärmesenke 13 hindurchzugehen, geschaltet.
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Die Luft, welche in den Luftdurchlass in dem Gehäuse 11 von der Fahrgastzelle R des Fahrzeuges durch den ersten Öffnungsabschnitt 11a angesaugt wird, wenn die Steuereinheit den Elektromotor für das Gebläse 14 in der normalen Richtung dreht, ist ein Beispiel von einer Adsorptionsluft.
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Da die Befeuchtungsvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform so wie es oben beschrieben ist, betrieben wird, kann Luft in der Fahrgastzelle R des Fahrzeuges durch Wasser befeuchtet werden, welches von dem Adsorptionsmittel 12a in dem Desorptionsbetrieb desorbiert wird. In diesem Fall ist eine Einrichtung zum Aufheizen des Adsorptionsmittels 12a unnötig, da die Luft in der Fahrgastzelle R des Fahrzeuges ohne ein Aufheizen des Adsorptionsmittels 12a befeuchtet werden kann. Des Weiteren nimmt eine Temperatur von der befeuchteten Luft nicht zu.
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Gemäß der Befeuchtungsvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform ist es dadurch möglich, eine Befeuchtungsvorrichtung bereitzustellen, mit welcher eine Temperatur von befeuchteter Luft daran gehindert werden kann, unnötigerweise anzusteigen, mit einer einfachen Struktur. Des Weiteren kann, da eine Vorrichtung für ein Aufheizen des Adsorptionsmittels 12a nicht erforderlich ist, ein Energieverbrauch insgesamt von der Befeuchtungsvorrichtung 10 im Betrieb reduziert werden, die Befeuchtungsvorrichtung 10 insgesamt kann in der Größe kleiner gemacht werden und die Herstellungskosten können reduziert werden.
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Außerdem wird gemäß der Befeuchtungsvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform die Wärmesenke 13 als der Kühler verwendet, in welchem die Außenluft außerhalb von der Fahrgastzelle des Fahrzeuges und die Luft in der Fahrgastzelle R des Fahrzeuges, welches die Adsorptionsluft ist, Wärme austauschen, um die Luft in der Fahrgastzelle R des Fahrzeuges zu kühlen. Dementsprechend ist Strom bzw. Leistung für ein Kühlen von Luft in der Fahrgastzelle R des Fahrzeuges nicht erforderlich. Somit kann von der Befeuchtungsvorrichtung 10 insgesamt ein Energieverbrauch weiter reduziert werden.
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Gemäß der Befeuchtungsvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform dreht die Steuereinheit den Elektromotor für das Gebläse 14 in der normalen Richtung oder kehrt den Elektromotor um, um die Lüftungsdurchlässe derart zu schalten, dass der Adsorptionsbetrieb und der Desorptionsbetrieb des Adsorptionsmittels 12a geschaltet werden. Ein Schaltteil von einem Lüftungsdurchlass für ein Schalten der Lüftungsdurchlässe ist dementsprechend nicht erforderlich. Die Befeuchtungsvorrichtung 10 kann somit insgesamt in der Größe kleiner gemacht werden und die Herstellungskosten können weiter reduziert werden.
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Gemäß der Befeuchtungsvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform wird die befeuchtete Luft durch die Wärmesenke 13 gekühlt, wenn die Steuereinheit den Elektromotor für das Gebläse 14 umkehrt, in anderen Worten, wenn der Desorptionsbetrieb von dem Adsorptionsmittel 12a ausgeführt wird. Die befeuchtete Luft, von welcher eine Temperatur niedriger ist als eine Temperatur in der Fahrgastzelle R des Fahrzeuges kann dementsprechend in Richtung zu dem Oberkörper des Insassen geblasen werden. Als ein Ergebnis kann eine Wirkung eines Befeuchtens durch eine Befeuchtung verbessert werden und der Insasse kann sich durch ein Kühlen des Kopfes und ein Heizen der Füße des Insassen komfortabel fühlen.
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Gemäß der Befeuchtungsvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform wird ein Adsorptionsmittel, in welchem eine adsorbierende Menge um mehr als oder gleich zu 3 Gew.-% variiert, wenn eine relative Feuchtigkeit von Luft um 10%RLF innerhalb des Temperaturbereichs variiert, welcher simuliert wird, um eine Temperatur von der Luft zu sein, welche durch das Adsorptionsmittelmodul 12 hindurchgeht, als das Adsorptionsmittel 12a verwendet. Daher kann, selbst wenn der Insasse eine Temperatur in der Fahrgastzelle R des Fahrzeuges eingestellt hat, eine erforderliche Temperatur zu sein unter Verwenden der Fahrzeugklimaanlage, eine Luft sicher befeuchtet werden, wenn der Desorptionsbetrieb von dem Adsorptionsbetrieb von dem Adsorptionsmittelmodul 12 her eingestellt ist.
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Andere Modifikationen
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und kann so wie es erforderlich ist, innerhalb eines Umfangs der vorliegenden Erfindung modifiziert werden.
- (1) Obwohl die Wärmesenke 13 als ein Kühler bei der oben beschriebenen Ausführungsform verwendet wird, ist die Kühlvorrichtung nicht auf solch ein Beispiel beschränkt. Der Kühler kann zum Beispiel ein Peltier-Element, ein Vakuumgemischbildungskühler, ein Adsorptionskühler oder eine Kältemittelkreislaufvorrichtung vom Typ Dampf-Kompression verwenden. Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Wärmesenke 13 an der oberen Platte 21 des Fahrzeuges angebracht. Jedoch kann ein thermisch leitender Sitz, welcher elastisch verformbar ist, zwischen die Wärmesenke 13 und der oberen Platte 21 angeordnet werden, um einen thermischen Widerstand zwischen der Wärmesenke 13 und der oberen Platte 21 zu reduzieren.
- (2) Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist ein Beispiel beschrieben, bei welchem das Adsorptionsmittelmodul 12 durch Plattenelemente ausgebildet ist, welche aus einem Metall hergestellt sind, das Adsorptionsmittel 12a tragen und gestapelt sind, um in einem Abstand voneinander zu liegen. Das Adsorptionsmittelmodul 12 ist jedoch nicht auf das Beispiel beschränkt. Zum Beispiel kann das Adsorptionsmittel 12a durch gewellte Platten getragen sein, welche gebogen sind, um eine wellenförmige Form auf zuweisen und die gewellten Platten sind gestapelt, um in einem Abstand voneinander zu liegen. Auf alternative Weise kann ein Bienenwabenelement, welches einen Durchlass aufweist, der definiert ist, eine sechseckige Form im Querschnitt zu haben und welches das Adsorptionsmittel 12a trägt, als das Plattenelement verwendet werden.
- (3) Obwohl ein Beispiel bei der oben beschriebenen Ausführungsform beschrieben wird, bei welchem der Adsorptionsbetrieb und der Desorptionsbetrieb von dem Adsorptionsmittel 12a an den spezifischen regelmäßigen Intervallen geschaltet werden, ist ein Schalten von dem Adsorptionsbetrieb und dem Desorptionsbetrieb nicht auf das Beispiel beschränkt. Zum Beispiel kann ein Detektor, welcher eine Temperatur und eine Feuchtigkeit von Luft erfasst, die von den ersten und dem zweiten Öffnungsabschnitten 11a, 11b einströmt oder herausströmt, angeordnet werden. In solch einem Fall werden der Adsorptionsbetrieb und der Desorptionsbetrieb geschaltet, wenn eine Differenz einer relativen Feuchtigkeit zwischen einer ersten relativen Feuchtigkeit von Luft auf einer Seite angrenzend zu dem ersten Öffnungsabschnitt 11a und eine zweite relative Feuchtigkeit von Luft an einer Seite angrenzend zu dem zweiten Öffnungsabschnitt 11b niedriger wird als oder gleich wird zu einem vorherbestimmten Wert.
- (4) Obwohl die Steuereinheit eine Konfiguration schaltet, bei welcher die Lüftungsdurchlässe durch ein Drehen des Elektromotors für das Gebläse 14 in der normalen Richtung oder einem Umkehren des Elektromotors geschaltet werden, bei der oben beschriebenen Ausführungsform beschrieben ist, ist ein Schalten der Lüftungsdurchlässe nicht auf solch ein Beispiel beschränkt.
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Das Gebläse 14, die Wärmesenke 13 und das Adsorptionsmittelmodul 12 können zum Beispiel in dieser Reihenfolge in einer Strömungsrichtung von Luft angeordnet sein, und ein Bypassdurchlass, welcher Luft einführt, welche von dem Gebläse 14 her geblasen wird, um zu dem Adsorptionsmittelmodul 12 zu strömen, während einem Umgehen des Kühlers ist vorgesehen. Des Weiteren kann ein Lüftungsdurchlassschaltteil an einer stromaufwärtigen Seite von dem Kühler und dem Bypassdurchlass angeordnet sein, um zwischen einem Lüftungsdurchlass, durch welchen Luft zu dem Kühler strömt, und einem Lüftungsdurchlass, durch welchen Luft zu dem Bypassdurchlass strömt, zu schalten.
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In diesem Fall wird der Lüftungsdurchlassschaltteil derart betrieben, dass Luft zu dem Kühler strömt, wenn das Adsorptionsmittel 12a in dem Adsorptionsbetrieb ist. Auf der anderen Seite wird der Lüftungsdurchlassschaltteil derart betrieben, dass Luft zu dem Bypassdurchlass strömt, wenn das Adsorptionsmittel 12a in dem Desorptionsbetrieb ist. Der Lüftungsdurchlassschaltteil kann eine Konfiguration aufweisen, welche ein Klappenelement durch einen Servomotor betätigt.
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Das Gebläse 14, ein Kühler, wie zur Beispiel ein Peltier-Element, welches zwischen einer Betriebszustand und einem Nicht-Betriebszustand geschaltet werden kam, und das Adsorptionsmittelmodul 12 können in dieser Reihenfolge in der Strömungsrichtung von Luft angeordnet sein. In diesem Fall wird der Kühler betrieben, wenn das Adsorptionsmittel 12a in dem Adsorptionsbetrieb ist, und der Kühler wird gestoppt, wenn das Adsorptionsmittel 12a in dem Desorptionsbetrieb ist.
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Das Gebläse 14, der Kühler und das Adsorptionsmittelmodul 12 sind jedoch nicht darauf beschränkt, in dieser Reihenfolge angeordnet zu sein. Des Weiteren können mehrere Gebläse derart angeordnet sein, dass der Adsorptionsbetrieb und der Desorptionsbetrieb von dem Adsorptionsmittel 12a durch ein Schalten von Gebläsen zwischen einem Gebläse, welches in dem Adsorptionsbetrieb betrieben wird, und einem Gebläse, welches in dem Desorptionsbetrieb betrieben wird, geschaltet werden.
- (5) Obwohl ein Beispiel bei der oben beschriebenen Ausführungsform beschrieben ist, bei welchem die Luft in der Fahrgastzelle R des Fahrzeuges die Adsorptionsluft ist, kann eine Luft (das heißt Außenluft) als die Adsorptionsluft verwendet werden, welche außerhalb von der Fahrgastzelle R des Fahrzeuges ist.
- (6) Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist der erste Öffnungsabschnitt 11a definiert, um sich in Richtung zu dem Oberkörper von dem Insassen hin, welcher auf dem Vordersitz auf dem Fahrzeug sitzt, zu öffnen und der zweite Öffnungsabschnitt 11b ist definiert, um sich in Richtung zu dem Rücksitz hin zu öffnen. Eine Anordnung von dem ersten und dem zweiten Öffnungsabschnitt 11a, 11b ist jedoch nicht auf solch ein Beispiel beschränkt. Der erste Öffnungsabschnitt 11a kann zur Beispiel definiert sein, um sich in Richtung zu einem Oberkörper von einem Insassen hin zu öffnen, welcher auf dem Rücksitz sitzt, und der zweite Öffnungsabschnitt 11b kann definiert sein, um sich in Richtung zu einem Fenster 23 von dem Fahrzeug hin zu öffnen.
- (7) Ein Beispiel ist beschrieben, bei welchem die befeuchtete Luft, welche von dem Adsorptionsmittelmodul 12 in den Desorptionsbetrieb herausströmt, in der Wärmesenke 13 gekühlt wird, welche als der Kühler angeordnet ist. Die befeuchtete Luft, welche von dem Adsorptionsmittelmodul 12 in den Desorptionsbetrieb herausströmt, kann jedoch in einen Raum, welcher Gegenstand einer Befeuchtung ist, strömen, ohne in dem Kühler gekühlt zu werden.
- (8) Obwohl ein Beispiel bei der oben beschriebenen Ausführungsform beschrieben wird, bei welchem das polymerische Adsorptionsmittel als das Adsorptionsmittel 12a verwendet wird, ist das Adsorptionsmittel 12a nicht auf das Beispiel beschränkt. Zum Beispiel kann ein Siliciumdioxid verwendet werden, so lange es eine ähnliche Adsorptionseigenschaft aufweist.
- (9) Obwohl ein Beispiel bei der oben beschriebenen Ausführungsform beschrieben wird, bei welchem die Befeuchtungsvorrichtung 10 an der Deckenseite in dem Fahrzeug angeordnet ist, ist eine Anordnung von der Befeuchtungsvorrichtung 10 nicht auf das Beispiel beschränkt. Die Befeuchtungsvorrichtung 10 ist nicht darauf beschränkt, für ein Fahrzeug verwendet zu werden, und kann für ein Gebäude, wie zum Beispiel ein Hans, verwendet werden. In diesem Fall ist der Raum, welcher Gegenstand einer Befeuchtung ist, ein Gebäuderaum.
