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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wasserführung in
einem Luftbefeuchter, mit einem Wasserbehälter, welcher einen Boden und Seitenwände aufweist,
welcher ferner im Boden eine Einlassöffnung zur Zuführung von
Wasser aus einem Wasserreservoir und gegenüber der Einlassöffnung mindestens
eine Ablauföffnung
zum Ablauf des Wassers auf eine Verdunstungsfläche des Luftbefeuchters aufweist,
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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In
der
DE 196 46 263
A1 ist ein gattungsgemäßer Luftbefeuchter
beschrieben, der in einem rechteckigen Wasserbehälter eine kappenförmige Umlenkplatte
als Aufprallkammer über
der Einlassöffnung
aufweist. Eine weitere Vorrichtung ist aus der
DE 39 22 569 A1 bekannt.
Der in dieser Druckschrift beschriebene Luftbefeuchter weist eine
vertikal angeordnete Verdunstungsplatte auf, mit einer Verdunstungsfläche, über die
Wasser fließt
und unter der ein Wasserreservoir angeordnet ist, von dem das Wasser
mittels einer Pumpe über
einen Schlauch zur Oberkante der Verdunstungsplatte gefördert wird
und in eine als Wasserbehälter
dienende Rinne fließt,
von der aus es über
die Oberkante auf die Verdunstungsplatte läuft. Ein vergleichbarer Luftbefeuchter
ist in der
US 47 47 538 beschriebenen.
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Aus
der
DE 37 16 885 A1 ist
ein Luftbefeuchter bekannt mit einer Verdunstungsplatte, an deren oberen
Rand eine als Wasserbehälter
dienende Verteilerleitung angeordnet ist, welche mit gleichmäßigen über ihre
Länge verteilten
Austrittsöffnungen
versehen ist.
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Aus
den DE-GM 73 00 379 und AT 3 73 378 sind Luftbefeuchter mit einem
mittig durch die Verdunstungsplatte laufenden Förderkanal beschrieben, welche
jedoch keinen Wasserbehälter
aufweisen.
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Problematisch
bei diesen bekannten Vorrichtungen ist es, dass die Wasserströmung nach
wie vor ungleichmäßig auf
der Verdunstungsfläche
der Verdunstungsplatte verläuft.
Dies führt
dazu, dass die gattungsgemäßen Luftbefeuchter
im Betrieb relativ laut sind. Außerdem bietet das ungleichmäßig strömende Wasser
einen ästhetisch
unbefriedigenden Anblick.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es also, eine Vorrichtung der oben
genannten Art bereit zu stellen, welche eine gleichmäßige Wasserströmung auf
der Verdunstungsfläche
der Verdunstungsplatte gewährleistet,
so dass der Luftbefeuchter leise im Betrieb und ästhetisch ansprechend ist.
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Die
Lösung
besteht in einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Erfindungsgemäß ist also
vorgesehen, dass als Wasserbehälter
eine im Querschnitt im Wesentlichen rechteckige Verwirbelungskammer
vorgesehen ist, in welcher oberhalb der Einlassöffnung eine Aufprallkammer
mit mindestens einer Aufprallfläche
vorgesehen ist, welche mindestens eine Auslassöffnung zu der Verwirbelungskammer
aufweist, wobei die Breite der Aufprallkammer gleich der Breite
der Verwirbelungskammer ist.
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In
der erfindungsgemäßen Vorrichtung schießt das Wasser
aus der Aufprallkammer durch die Auslassöffnung in die Verwirbelungskammer. Dies
führt zu
einer Verwirbelung und damit einer gleichmäßigen Verteilung des Wassers
in der Verwirbelungskammer. Zusätzlich
entspricht die Breite der Aufprallkammer der Breite der Verwirbelungskammer.
Das heißt,
dass das Wasser nur seitlich aus der Aufprallkammer austreten und
in die Verwirbelungskammer fließen
kann. Dies bewirkt, dass das Wasser besonders gleichmäßig in der
Verwirbelungskammer verwirbelt wird, so dass sich auf der Verdunstungsfläche der
Verdunstungsplatte ein zuverlässig
gleichmäßiger dünner Wasserfilm
ausbildet. Der mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgerüstete Luftbefeuchter
ist somit leise im Betrieb und bietet einen ansprechenden ästhetischen
Anblick.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
eignet sich für
alle Bauprinzipien und zahlreiche Formen von Luftbefeuchtern, d
h. für
Luftbefeuchter mit äußerer Wasserleitung
oder mittig in der Verdunstungsplatte angeordnetem Wasserkanal,
ferner für
Luftbefeuchter mit, säulenförmiger oder
flächiger
Verdunstungsplatte und für
Luftbefeuchter mit vertikaler, horizontaler oder abgeschrägter Verdunstungsfläche.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Eine vorteilhafte Weiterbildung
besteht darin, dass die Auslassöffnung
in der Nähe
des Bodens der Verwirbelungskammer vorgesehen ist. Dadurch wird
eine besonders effektive Verwirbelung des Wassers erreicht.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht
vor, dass die Verwirbelungskammer zwei Auslassöffnungen aufweist, welche in
den den Schmalseiten der Verwirbelungskammer zugewandten Schmalseiten
der Aufprallkammer angeordnet sind. Durch diese Maßnahme wird
das Wasser besonders gleichmäßig in der
Verwirbelungskammer verteilt.
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Die
Verwirbelungskammer kann nach oben offen ausgebildet sein. Die Vorderwand
der Verwirbelungskammer kann dann eine Ablaufkante zum Ablauf des
Wassers auf die Verdunstungsfläche
der Verdunstungsplatte des Luftbefeuchters aufweisen.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
sieht vor, dass eine Lochabdeckung, vorzugsweise ein Lochblech zur
Abdeckung der Verwirbelungskammer vorgesehen ist. Das Wasser tritt
dann besonders gleichmäßig in Richtung
auf die Verdunstungsfläche
aus der Verwirbelungskammer aus. Das Lochblech kann eine durchgehende
Reihe von Löchern
aufweisen, wobei bspw. die in der Mitte des Lochblechs angeordneten
Löcher
größer sind
als die am Rand des Lochblechs angeordneten Löcher. Dabei kann bspw. etwa ein
Drittel der Löcher
vergrößert sein.
Durch jede dieser Maßnahmen
und die Kombination zweier oder mehrerer dieser Maßnahmen
entsteht ein besonders gleichmäßiger Wasserfilm
auf der Verdunstungsfläche.
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Die
Verwirbelungskammer kann Befestigungsvorrichtungen zur Befestigung
einer flächigen Verdunstungsplatte
und/oder eines die Verdunstungsplatte und die Verwirbelungskammer
umschließenden
Rahmens aufweisen. Sie kann ferner Befestigungsvorrichtungen zur
Befestigung an einer Wand aufweisen.
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Eine
weitere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
besteht darin, dass die Verwirbelungskammer eine geschlossene Oberseite mit
mindestens einer Austrittsöffnung
für das
Wasser aufweist. Derartige Verwirbelungskammern können besonders
leicht in säulenförmige Verdunstungsplatten
eingesetzt werden. Die Verwirbelungskammer kann dann an ihrer Oberseite
als Austrittsöffnungen mit
einer Reihe von Löchern
versehen sein. Die Oberseite kann vertikal, horizontal oder schräg angeordnet
sein, wobei sie in letzterem Fall mit der Rückwand der Verwirbelungskammer
einen Winkel von etwa 30 bis 40° einschließen kann.
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Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen
näher beschrieben.
Es zeigen:
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1 eine
schematische, nicht maßstabsgerechte,
teilweise gebrochene perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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2 einen
schematischen Längsschnitt durch
die in 1 gezeigte Vorrichtung;
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3 eine
schematische Draufsicht auf die in 1 gezeigte
Vorrichtung;
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4 einen
schematischen Querschnitt durch die in 1 gezeigte
Vorrichtung;
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5 eine
schematische, nicht maßstabsgerechte,
teilweise gebrochene perspektivische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Das
in den 1 bis 4 gezeigte erste Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 weist
eine als Wasserbehälter
dienende Verwirbelungskammer 11 aus Leichtmetall auf. Die Verwirbelungskammer
kann jedoch aus beliebigen anderen Materialien, insbesondere Kunststoff
bestehen. Die Verwirbelungskammer 11 ist im Querschnitt im
Wesentlichen rechteckig; sie kann aber auch im Querschnitt im Wesentlichen
quadratisch sein. Die Verwirbelungskammer 11 weist einen
Boden 12, eine Vorderwand 13, eine Rückwand 14 und
zwei Schmalseiten 15, 16 auf. Die Vorderwand 13 ist
etwas niedriger als die Rückwand 14.
In den Boden 12, etwa in gleichem Abstand von beiden Schmalseiten 15, 16 angeordnet,
ist eine Einlassöffnung 17 zur
Zuführung von
Wasser aus einem Wasserreservoir vorgesehen. Das Wasser wird über eine
Leitung (nicht dargestellt) zugeführt, welche an einem Anschlussstück 18 befestigt
ist. Die Verwirbelungskammer 11 ist nach oben offen, so
dass das durch die Einlassöffnung 17 dringende
Wasser über
die Kante 13a der Vorderwand fließen kann. Die Vorderwand 13 weist
entlang ihrer Kante 13a eine Ablauffläche 19 zum gleichmäßigen Ablauf
des Wassers auf.
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Die
Vorrichtung
10 eignet sich insbesondere zur Verwendung
in Luftbefeuchtern mit flächiger
Verdunstungsplatte. Die Verdunstungsplatte (nicht dargestellt) ist
dabei entlang der Vorderwand
13 angeordnet, so dass das
Wasser über
die Ablauffläche
19 und
die Oberkante der Verdunstungsplatte hinweg auf die Verdunstungsfläche der
Verdunstungsplatte fließen
kann. Die Verwirbelungskammer
11 weist ferner Befestigungselemente
in Form von Winkelelementen
20,
21 auf, die an
den Seitenflächen
15,
16 bspw.
mittels Nieten oder Schrauben oder Schweißverbindungen befestigt sind.
Die Winkelelemente
20,
21 können bspw. an einem Rahmen
befestigt werden, welcher die Verdunstungsplatte, die Verwirbelungskammer
und das Wasserreservoir am Fuß der Verdunstungsplatte
vollständig
umschließt.
Damit erhält
man einen transportablen Luftbefeuchter mit geschlossenem Wasserkreislauf,
den man nach Art eines Bildes an die Wand hängen kann (vgl. auch
DE 39 22 569 A1 ).
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Innerhalb
der Verwirbelungskammer 11 ist gegenüber der Einlassöffnung 17 eine
Aufprallkammer 25 angeordnet. Die Aufprallkammer 25 erstreckt sich über die
gesamte Breite der Verwirbelungskammer 11. Sie besteht
im Wesentlichen aus einem U-förmig
gebogenen, im Wesentlichen rechteckigen Streifen 26 aus
Metall oder einem anderen Material, welcher eine Oberseite 27 und
zwei etwa im rechten Winkel dazu verlaufenden Schmalseiten 28, 29 bildet und
dessen Breite der Breite der Verwirbelungskammer 11 entspricht.
Der Streifen 26 ist entlang seiner Längskante 26a mit der
Vorderwand 13 der Verwirbelungskammer 11 und entlang
seiner Längskante 26b mit
der Rückwand 14 der
Verwirbelungskammer 11 fest verbunden. Die eigentliche
Aufprallkammer 25 wird also durch die Oberseite 27 und
die Schmalseiten 28, 29 des Streifens 26 und
durch Teile der Vorderwand 13 und Rückwand 14 der Verwirbelungskammer 11 gebildet.
Der Streifen 26 ist dabei so angeordnet, dass zwischen
der freien Kanten 28a, 29a der Schmalseiten 28, 29 und
dem Boden 12 der Verwirbelungskammer ein Abstand d verbleibt.
Dadurch werden Auslassöffnungen 30, 31 für das durch
die Einlassöffnung 17 eindringende
Wasser gebildet.
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Die
Verwirbelungskammer 11 kann ferner mit einer Lochabdeckung
aus Metall oder einem anderen Material, insbesondere einem Lochblech 35 abgedeckt
sein. Das Lochblech 35 besteht im Wesentlichen aus einem
Streifen 36 welcher U-förmig
gebogen ist, so dass er eine Oberseite 37 und zwei etwa im
rechten Winkel dazu angeordnete Schmalseiten 38, 39 bildet.
Das Lochblech 35 wird auf die Verwirbelungskammer 11 aufgesetzt.
Die Schmalseiten 38, 39 sind dabei höher als
die Schmalseiten 28, 29 der Aufprallkammer 25,
so dass die Oberseite 37 des Lochblechs 35 nicht
auf der Oberseite 27 der Aufprallkammer 25 aufsitzt.
Die Oberseite 37 des Lochblechs 35 weist eine
Reihe von Löchern 40, 41 auf, wobei
die mittig angeordneten Löcher 40 (etwa
1/3 der Gesamtzahl) einen größeren Durchmesser
haben (bspw. etwa 5 mm) als die seitlich angeordneten Löcher 41 (bspw.
etwa 3 mm).
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung 10 arbeitet
folgendermaßen:
Das aus einem Wasserreservoir mittels einer Pumpe geförderte Wasser
tritt durch die Einlassöffnung 17 in
die Aufprallkammer 25 ein. Bedingt durch seine Fließgeschwindigkeit
prallt das Wasser an den Wandungen 27, 28, 29, 13, 14 der Aufprallkammer 25 ab
und wird verwirbelt und weiter beschleunigt. Die Wasserwirbel treten
durch die Auslassöffnungen 30 und 31 aus
und gelangen in die Verwirbelungskammer 11, wo sie sich
verteilen, aufsteigen und beruhigen. Das auf diese Weise gleichmäßig an der
Oberseite der Verwirbelungskammer verteilte Wasser tritt ggf. durch
die Löcher 40, 41 des Lochblechs 35 aus
und läuft über die
Ablauffläche 19 auf
die Verdunstungsfläche
der Verdunstungsplatte, wo es einen gleichmäßigen dünnen Wasserfilm bildet.
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Durch
diese besondere Wasserführung über eine
Aufprallkammer 25 und eine Verwirbelungskammer 11 erreicht
man eine gleichmäßige Verteilung des
Wassers entlang der Ablauffläche 19,
so dass es über
die gesamte Breite der Ablauffläche 19 verteilt
in gleichmäßiger Menge
und Geschwindigkeit auf die Verdunstungsplatte läuft und einen gleichmäßigen dünnen Wasserfilm
bildet. Der mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgerüstete Luftbefeuchter
ist daher leise im Betrieb und bietet einen ansprechenden ästhetischen
Anblick.
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Ein
zweites Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 50 ist
in 5 dargestellt. Die Vorrichtung 50 weist
eine als Wasserbehälter
dienende Verwirbelungskammer 51 aus Leichtmetall auf. Die
Verwirbelungskammer kann jedoch aus beliebigen anderen Materialien,
insbesondere Kunststoff bestehen. Die Verwirbelungskammer 51 ist
im Querschnitt im Wesentlichen rechteckig; sie kann aber auch im
Querschnitt im Wesentlichen quadratisch sein. Die Verwirbelungskammer 51 weist
einen Boden 52, eine Vorderwand 53, eine Rückwand 54 und
zwei Schmalseiten 55, 56 auf. Die Vorderwand 53 ist
etwas niedriger als die Rückwand 54.
In den Boden 52, etwa in gleichem Abstand von beiden Schmalseiten 55, 56 angeordnet,
ist eine Einlassöffnung 57 zur
Zuführung
von Wasser aus einem Wasserreservoir vorgesehen. Das Wasser wird über eine Leitung
(nicht dargestellt) zugeführt,
welche an einem Anschlussstück 58 befestigt
ist.
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Die
Verwirbelungskammer 51 ist nach oben geschlossen. Sie weist
eine Oberseite 59 auf, welche die Vorderwand 53 mit
der Rückwand 54 verbindet. Da
die Vorderwand 53 niedriger ist als die Rückwand 54,
ist die Oberseite 59 schräg ausgebildet. Sie schließt im Ausführungsbeispiel
mit der Rückwand 54 einen
Winkel von 30 bis 40° ein.
Vorderwand 53 und Rückwand 54 können aber
auch gleich hoch sein, so dass die Oberseite 59 horizontal
und parallel zum Boden 52 verläuft. In der Oberseite 59 ist
eine Reihe von Löchern 60 vorgesehen,
durch die das durch die Einlassöffnung 57 dringende
Wasser austreten kann. Die Löcher 60 können gleiche
oder verschiedene Durchmesser aufweisen.
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Die
Vorrichtung 50 eignet sich insbesondere zur Verwendung
in Luftbefeuchtern mit säulenförmiger Verdunstungsplatte.
Die Verwirbelungskammer 51 ist dabei innerhalb der Säule angeordnet,
wobei sich oberhalb der Oberseite 59 eine im Ausführungsbeispiel
schräge
Ablauffläche
für das
Wasser erstreckt. Die Ablauffläche
ist dabei mit Löchern
versehen, die mit den in der Oberseite 59 vorgesehenen Löchern 60 der
Verwirbelungskammer 51 fluchten. Das Wasser tritt aus den
Löchern 59 und
den damit fluchtenden Löchern
der Verdunstungsplatte aus und läuft über die
schräge
Ablauffläche
und die daran anschließende
als Verdunstungsfläche
dienende Seitenfläche
der Säule.
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Innerhalb
der Verwirbelungskammer 51 ist in gleicher Weise wie bei
der in den 1 bis 4 dargestellten
Verwirbelungskammer 11 gegenüber der Einlassöffnung 57 eine
Aufprallkammer 65 angeordnet. Die Aufprallkammer 65 erstreckt
sich über
die gesamte Breite der Verwirbelungskammer 51. Sie besteht
im Wesentlichen aus einem U-förmig
gebogenen im Wesentlichen rechteckigen Streifen 66 aus Metall
oder einem anderen Material, welcher eine Oberseite 67 und
zwei etwa im rechten Winkel dazu verlaufenden Schmalseiten 68, 69 bildet
und dessen Breite der Breite der Verwirbelungskammer 51 entspricht.
Der Streifen 66 ist entlang seiner Längskante 66a mit der
Vorderwand 53 der Verwirbelungskammer 51 und entlang
seiner Längskante 66b mit
der Rückwand 54 der
Verwirbelungskammer 51 fest verbunden. Die eigentliche
Aufprallkammer 65 wird also durch die Oberseite 67 und
die Schmalseiten 68, 69 des Streifens 66 und
durch Teile der Vorderwand 53 und Rückwand 54 der Verwirbelungskammer 51 gebildet.
Der Streifen 66 ist dabei so angeordnet, dass zwischen
der freien Kanten 68a, 69a der Schmalseiten 68, 69 und
dem Boden 52 der Verwirbelungskammer ein Abstand d verbleibt.
Dadurch werden Auslassöffnungen 70, 71 für das durch
die Einlassöffnung 57 eindringende
Wasser gebildet.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung 50 arbeitet
im Wesentlichen wie die Vorrichtung 10: Das aus einem Wasserreservoir
mittels einer Pumpe geförderte
Wasser tritt durch die Einlassöffnung 57 in
die Aufprallkammer 65 ein. Bedingt durch seine Fließgeschwindigkeit
prallt das Wasser an den Wandungen 67, 68, 69, 53, 54 der
Aufprallkammer 65 ab und wird verwirbelt und weiter beschleunigt.
Die Wasserwirbel treten durch die Auslassöffnungen 70 und 71 aus
und gelangen in die Verwirbelungskammer 51, wo sie sich
verteilen, aufsteigen und beruhigen. Das auf diese Weise gleichmäßig an der
Oberseite der Verwirbelungskammer verteilte Wasser tritt ggf. durch
die Löcher 60 der
Oberseite 59 und läuft über die
parallel zur Oberseite 59 verlaufende Ablauffläche der
Verdunstungsplatte und von dort auf die Verdunstungsfläche der
Verdunstungsplatte, wo es einen gleichmäßigen dünnen Wasserfilm bildet.
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Durch
diese besondere Wasserführung über eine
Aufprallkammer 65 und eine Verwirbelungskammer 51 erreicht
man eine gleichmäßige Verteilung des
Wassers entlang der Löcher 60 bzw.
der Oberseite 59, so dass es über die gesamte Breite der
Verwirbelungskammer verteilt in gleichmäßiger Menge und Geschwindigkeit
auf die Verdunstungsplatte läuft und
einen gleichmäßigen dünnen Wasserfilm
bildet. Der mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgerüstete Luftbefeuchter
ist daher leise im Betrieb und bietet einen ansprechenden ästhetischen
Anblick.