DE2254110C3 - Luftbefeuchter zur Anbringung an Heizvorrichtungen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Luftbefeuchter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiger Luftbefeuchter ist bekannt (DE-GM 18 90 748).

Entsprechend der DIN 1946 ist in Aufenthaltsräumen eine Mindestaullenluftrate von 30 mVh für jede sich im Raum befindende Persorv erfon&rlich. Dieser Luftaustausch wird z.B. durch periodisches oder spaltweites öffnen von Fenstern erreicht Ha' die Außenluft etwa einen Zustand von 0⁰C und 80% relativer Feuchte (Wassergehalt von 4 g/m³) und soll sie in den behaglichen Zustand von 22° C und 50% relativer Feuchte überführt werden (Wassergehalt von 10 g/m³), «0 so muß ihr neben der Aufheizung eine stündliche Wassermenge von 180 g pro im Raum befindlicher Person zugeführt werden. Berücksichtigt man die Wasserabgabe des Menschen an die Luft in der Höhe von 30 gAi, so muß ein Luftbefeuchter eine Befeuchtungsleistung von 130 g Wasser pro Person und Stunde erbringen.

Auf dem Markt befindliche Luftbefeuchter für Zentralheizungskörper aus Keramik bzw. mit vergrößerter Verdunstungsoberfläche aus saugfähiger Pappe haben nur Befeuchtungsleistungen von ca. 5 g bzw. 30 g ^w in der Stunde. Diese Wasserabgabe ist völlig unzureichend, vor allen Dingen, wenn sich mehrere Personen im Raum befinden und deshalb zwecks Erhaltung der Luftqualität die Lüftung des Raumes verstärkt werden muß, Außerdem ist die Verwendung von saugfähiger Pappe vom Standpunkt der Hygiene bedenklich, da sie gute Wachstumsbedingungen für Bakterienkulturen bereitstellen kann. Nach Austrocknung der Pappe treten bei Erschütterung des Verdunsten die Bakterien in die Raumluft über. Eine Verkalkung der Pappe setzt ^M die Befeuchtungsleistung weiter herunter, so daß sie

Bei einem Teil der bekannten Luftbefeuchter für Zentralheizungskörper in Form von Wasserbehältern aus elastischen Kunststoffen sind die Böden oder Seitenwände der Behälter in einer solchen Form hergestellt, daß sie sich der Form des Zentraiheizungskörpers anpassen. Hierdurch bedingt wird die Fläche, über die die Wärme vom Zentralheizungskörper auf den Luftbefeuchter übertragen wird, vergrößert

Aufgrund von Verziehen der Kunststoffe, unterschiedlichen thermischen Ausdehnungen von Kunststoffen und Stahl bzw. Gußeisen der Zentralheizungskörper, Fertigungstoieranzen und Oberflächenrauhigkeit der Zentralheizungskörper treten Luftspalte zwischen den Wänden der Luftbefeuchter und den Oberflächen der Zentralheizungskörper auf, so daß sich Luftbefeuchter und Zentralheizungskörper nur an einigen Punkten wirklich berühren. Der weitaus überwiegende Anteil des Wärmeflusses von einem Zentralheizungskörper zum Luftbefeuchter wird demnach durch die Luftspalte übertragen. Da diese Luftspalte aber thermisch isolieren, vermindern sie den Wärmefluß vom Zentralheizungskörper zum Luftbefeuchter erheblich und setzen damit wesentlich die Temperatur des Wassers im Luftbefeuchter und seine· Verdunstungsleistung auf unzureichende Werte herab.

Um eine hohe Verdunstungsleistung zu erreichen, muß die Verdunstungsoberfläche groß sein und eine hohe Temperatur haben, damit der Wasserdampfdruck hoch ist Bei der zu fordernden stündlichen Verdunstung von 130 g Wasser pro im Raum befindlicher Person muß der Verdunstungsoberfläche eine Wärmeleistung von ca. 80 W pro Person zugeführt werden. Bei den schon erwähnten LuftbeEeuchtern für Zentralheizungskörper ist die durch die Luft auf die Verdunstungsoberfläche übertragene Wärmeleistung wesentlich geringer, wodurch säch eine niedrige Temperatur der Verdunstungsoberfläche und damit trotz großer Verdunstungsoberfläche eine geringe Befeuchtungsleistung ergibt

Der oben beschriebene Nachteil, daß der Wärmefluß vom Zentralheizungskörper zum Luftbefeuchter durch isolierende Luftspalte erheblich vermindert wird, wird durch den in dem DE-GM 18 95 294 beschriebenen Verdampfungsbehälter für Heizkörper von Zentralheizungen vermieden. Hierbei handelt es sich um einen oben offenen Beutel aus elastischem, /?exiblem Kunststoff, dessen Wandungen sich unter dem hydrostatischen Druck des im Beutel befindlichen Wassers an die Rippenoberflächen anlegen. Hierdurch ist zwar sichergestellt, daß die freie Oberfläche des im Beutel befind· liehen Wassers als Verdunstungsoberfläche eine hohe Temperatur hat, die Verdunstungsleistung dieses Luftbefeuchters ist jedoch ebenfalls so unzureichend wie die der zuvor beschriebenen Luftbefeuchter. Durch die Konstruktion bedingt, daß der Verdampfungsbehälter zur Anbringung \u den Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Heizkörperrippen vorgesehen ist, ist die maximale Größe der Verdunstungsoberfläche in der Breite auf den lichten Abstand zwischen zwei benachbarten Heizkörpemppen und in der Länge auf die Bautiefe der Heizkörper beschränkt Damit beträgt bei normgerechten Rippenheizkörpern die maximale Größe der Verdunstungsoberfläche 30 χ 250 [mm²]. Demgegenüber haben Luftbefeuchter mit vergrößerter Verdunstungsoberfläche aus saugfähiger Pappe unter Berücksichtigung der beiden Oberflächen der Pappe Verdunstungsoberflächen von bis zu 2 χ 400 χ 200 [mm²], also eine ca. 20fäöh größere Verdunstungsoberfläehe. Die höhere Temperatur der Verdunstungsoberfläehe des Luftbefeuchters des DE-GM 18 95 294 wird also dadurch kompensiert, daß die Größe der Verdunstungsoberfläche wesentlich kleiner ist.

Durch die Art des Luftbefeuchters bedingt kann diesem die Wirksamkeit des Luftbefeuchters wesentlich be-

einflussenden Mangel nicht abgeholfen werden. Wenn der Luftbefeuchter eine größere freie Oberfläche als Verdunstungsoberfläche erhalten soll, so muß sich der Behälter zwangsläufig nicht nur im Zwischenraum zwischen zwei Heizkörperrippen, sondern auch zusätzlich außerhalb des von den Außenkanten des Rippenheizkörpers begrenzten Raumes befinden. Befindet sich der Luftbefeuchter, der aus einem elastischen, flexiblen Kunststoffbeutel besteht, gänzlich zwischen zwei Heizkörperrippen, so beult er sich bei Befüllung mit Wasser unter dem Einfluß des hydrostatischen Druckes des in ihm befindlichen Wassers auf, bis er sich mit den beiden Seitenwandungen an die Oberflächen der zugeordneten Heizkörperrippen anlegt Hierdurch erhält der Beutel einen Halt gegen unkontrolliertes Ausbeulen, da der flexible Kunststoffbeutel keine hinreichende Eigenfestigkeit zur Verhinderung einer unkontrollierten Ausbeulung haben darf, weil dann die erfindungsgemäße Wirkung des Anschmiegens unter dem Einfluß des hydrostatischen Drucks verlorenginge. Die vorderen und hinteren Teile der Wandung, die sich nicht an Heizkörperrippen anschmiegen, haben nur Breiten von ca. 30 mm und können wegen ihrer geringen Abmessung in der Breite und des großen Verhältnisses von Höhe zu Breite eine Gleichgewichtslage unter dem Einfluß von Druck der Wasserfüllung und Zugspannungen in der Kunststoffolie einnehmen. Soll der Luftbefeuchter jedoch eine größere Verdunstungsoberfläche erhalten und befindet sich damit zwangsläufig ein Teil des flexiblen Kunststoffbeutels vor den Heizkörperrippen oder oberhalb der Heizkörperrippen, so hat dieser Teil des Kunststoffbeutels keinerlei Halt von den Heizkörperrippen. Würde ein solcher Kunststoffbeutel mit Wasser gefüllt, so würde er in dem Falle, daß sich ein Teil des Beutels vor den Heizkörperrippen befindet, schon während des Befüllens nach unten wegsacken, da der Aufhängehaken kein Gleichgewicht halten kann zwischen der großen Menge Wasser, die sich vor den Heizkörperrippen befindet, und der kleinen Menge Wasser, die sich hinter dem als Aufhängepunkt benutzten Verbindungsnippel der Heizkörperrippen befindet Weiterhin würde ab einem gewissen Füllstand des Beutels bei Unterschreitung eines gewissen Mindestabstandes der freien Wasseroberfläche von dem oberen Rand des Beutels, wobei dieser Mindestabstand von der Festigkeit des Beutels sowie seiner Ausdehnung in der Breite und Tiefe abhängt, der Rand an der schwächsten Stelle nach außen und unten abknicken, so daß sich das Wasser aus dem Beutel ergießen würde. Der gleiche Effekt würde auftreten, wenn sich zur Vergrößerung der Verdunstungsoberflache ein Teil des Beutels oberhalb des Heizkörpers befände. Darüber hinaus hat dieser Luftbefeuchter gegenüber den Luftbefeuchtern mit starren Wandungen den Nachteil, daß der Beutel leicht mechanisch verletzt werden kann, z. B. beim Befallen des Beutels oder Abstauben des Heizkörpers, da seine Wandungen nicht gegen Berührung geschützt sind. Eine Beschädigung des Beutels im Betrieb an einem heißen Heizkörper ist um so eher zu befürchten, da durch den guten Wärmekontakt bedingt das im Beutel befindliche Wasser und damit alle seine Wandungen nahezu die Temperatur des Heizkörpen an den Kontaktstellen annehmen und die Reißfestigkeit von Kunststoffen mit steigender Temperatur ganz enorm abnimmt. Des weiteren sinkt die Befeuchtungsleistung des in dem DE-GM 18 95 294 beschriebenen Luftbefeuchters mit sinkendem Wasserstand im Beutel enorm ab, da die Diffusion des Wasserdampfes von der heißen freien Wasseroberfläche in die Raumluft durch das vergleichsweise große Verhältnis des Abstandes der Wasseroberfläche vom oberen Rand des Beutels zur Breite des Beutels abiiimmt, weil der Luftaustausch im oberen luft. befüllten Volumen des Beutels durch die ungünstigen geometrischen Verhältnisse zunehmend behindert wird. In der DE-OS 19 06 414 wird ein Luftbefeuchtungsbehälter für Zentralheizungskörper vorgestellt, welcher durch einen Flachbeheizer direkt beheizt wird. Die direkte Beheizung des Flachbeheizers wird dadurch erreicht, daß dieser vom Vorlaufwasser des Heizkörpers durchflossen wird. Bei dieser Ausführungsform ist die Zuführung der erforderlichen Wärmeleistung gegeben, so daß die erforderliche Befeuchtungsleistung erreicht

ι? werden kann. Der Nachteil dieses Luftbefeuchters liegt in den relativ hohen Produktionskosten und in der Tatsache, daß die Anbringung des Befeuchters einen Eingriff in die Heizungsanlage zwecks Wasseranschlusses erfordert, der nur durch einen Heiiungsmonteur durchgeführt werden kann. Außerdem dürfte sich die Entkalkung des Befeuchters als schwierig erweisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabu zugrunde, einen Luftbefeuchter in Form eines Behälters ζ ι schaffen, der die erforderliche Befeuchtungsleistung erbringt, mit geringen Kosten gefertigt werden kann und einfach anzubringen und zu entkalken ist

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Luftbefeuchter, der aus einem Behälter mit mindestens einer starren Wandung zur Aufnahme einer Wasserfüllung besteht, die Wandbereiche des Behälters, die dazu bestimmt sind, den Heizflächen der Heizvorrichtung zugewendet zu werden, so flexibel sind, daß sie sich durch den hydrostatischen Druck der Wasserfüllung an die zugeordneten Heizflächen der Heizvorrichtung schmiegen. Hierdurch wird unter Beibehaltung des Vorteils einer großen Verdunstungsoberfläche eine gute- Wärmeübertragung auf das im Luftbefeuchter befindliche Wasser und dessen freie Oberfläche als Verdunstungsfläche, die durch die starren

«ο Wandungen des Behälters bedingt keiner Beschränkung hinsichtlich ihrer Größe unterliegt, gewährleistet, wie sie für die erforderlichen Befeuchtungsleistungen notwendig ist.
Der Befeuchter ist wegen der wenigen Kunststoffteile mit geringen Fertigungskosten herzustellen, der Benutzer kann den Befeuchter leicht selbst an dem Heizkörper anbringen und ihn auch einfach entkalken, da der Kalk sich am flexiblen Beutel festsetzt, der nur zerknüllt zu werden braucht, so daß der Kalkbelag

so abplatzt

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Luftbefeuchters zu dessen Anbringung an Rippenheizkörpern, die im folgenden näher erläutert wird, ist Gegenstand des Anspruchs 2.

Db A. b b. 1 und 2 zeigt die Seitenansichten,

die A b b. 3 zeigt die Draufsicht eines Luftbefeuchters. Der Luftbefeuchter besteht zum ersten aus einem starren Rahmen 1 aus Kunststoff mit unten anhängenden starren, im Querschnitt L-förmigen Verlängerungen 2, die in die Zwischenräume zwischen den Heizkörperrippen passen. In dem Rahmen 1 ist am oberen Rand 3 ein Beutel 4 aus Kunststoffolie befestigt, dessen unterer Teil, z. B. durch Blasen in eine Form, in etwa dem Luftzwischenraum zwischen den Rippen eines Zentral-

^M heizungskörpers in dem obersten 5 cm hohen Bereich entspricht. Dadurch ergeben sich im Boden des Beutels 4 mehrere Ausbeulungen 5 mit Einsparungen 6, in die die Heizkörperrippen passen bzw. Einsparungen 7, in

die die obere Rohrleitung paßt, die die Heizkörperrippen miteinander verbindet.

Wird der Luftbefeuchter auf den Zentralheizungskörper aufgesetzt und mit Wasser gefüllt, so schmiegt sich der Beutel 4 durch den hydrostatischen Druck der Wasserfüllung exakt an den Zentralheizungskörper an. Es findet nun ein direkter Wärmeübergang vom Heizkörper durch die dünne Kunststoffolie des Beutels 4 in das im Luftbefeuchter befindliche Wasser statt, wodurch dieses fast bis auf die Temperatur des Vorlaufwassers des Zentralheizungskörpers aufgeheizt wird.

Der erfindungsgemäße Luftbefeuchter kann auch in beliebigen anderen Ausführungen hergestellt werden. Wird er an einer ebenen Heizfläche angebracht, so kann die Konstruktion wesentlich vereinfacht werden. Sie besteht dann lediglich aus einem starren kastenförmigen Kunststoffteil, bei dem die obere und die der Heizfläche zugewandten Wandungen fehlen. In diesem Kunststoffkasten befindet sich ein Beutel aus Kunststoffolie, dessen Form der inneren Kastenkontur angepaßt ist. Bei Füllung dieses Beutels mit Wasser legt er sich aufgrund des hydrostatischen Druckes durch die fehlende Wand im starren Kunststoffkasten an die Heizfläche an, wodurch ein guter Wärmeübergang in die Wasserfüllung gewährleistet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche;

1. Luftbefeuchter zur Anbringung an Heizvorrichtungen, insbesondere an Zentralheizungskörpern, bestehend aus einem — gegebenenfalls aus Kunststoff gefertigten — Behälter mit mindestens einer starren Wandung zur Aufnahme einer Wasserfüllung, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandbereiche des Behälters, die dazu bestimmt sind, den Heizflächen der Heizvorrichtung züge- ι ο wendet zu werden, so flexibel sind, daß sie sich durch den hydrostatischen Druck der Wasserfüllung an die zugeordneten Heizflächen der Heizvorrichtung schmiegen.

2. Luftbefeuchter nach Anspruch 1, dadurch <5 gekennzeichnet, daß er einen starren Rahmen (1) mit am unteren Rand anhängenden starren, im Querschnitt L-förmigen Verlängerungen (2) aufweist, in den ein Beutel aus flexibler Kunststoffolie eingesetzt ist, dessen Boden mit mehreren Ausbeulungen (5) und Einsparungen (6, 7) annähernd der Gestalt des Heizkörpers in dessen oberem etwa fünf Zentimeter hohen Bereich angepaßt ist