DE4024584A1 - Geraet zur befeuchtung und reinigung von raumluft - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Befeuchtungs- und Reinigungs­ gerät für Raumluft mit mindestens einem Wasserbehälter, mit einer Vernebelungsvorrichtung für Wasser und mit einem Ventilator.

Luftbefeuchtungsgeräte dieser Art dienen dazu, in Wohn- oder Arbeitsräumen eine konstante relative Luftfeuchtigkeit unabhängig von der jeweiligen Temperatur im betreffenden Raum zu gewährleisten. Dies ist insbesondere bei niedrigen Temperaturen wichtig, da die Luft bekanntlich bei niedrigen Temperaturen ein geringeres Aufnahmevermögen für Feuchtigkeit aufweist als bei höheren Temperaturen. Luftbefeuchtungsgeräte sollen gleichzeitig die Luft reinigen. Beispielsweise soll aus der Raumluft der etwa vorhandene Staub herausgefiltert werden. Darüber hinaus besteht das Bestreben, Ablagerungen, die vom Kalk im Wasser herrühren könnten, nach Möglichkeit in dem Raum, dem die befeuchtete und gereinigte Raumluft zugeleitet wird, zu vermeiden.

Ein Befeuchtungs- und Reinigungsgerät der eingangs genannten Art ist aus der DE-A-38 02 350 bekannt. Dieses Gerät enthält in einem zylindrischen, senkrecht stehenden Rohr - von unten nach oben gesehen - einen Wasserbehälter, eine Vernebelungsvorrichtung, die Wassertröpfchen mit einem Durchmesser größer/gleich 20 µ erzeugt, und einen Ventilator. Zwischen dem Wasserbehälter und der Vernebelungsvorrichtung, die insbesondere als Ultraschall- Vernebler ausgebildet ist, befinden sich Lufteinlaßschlitze. Die hier eintretende Raum- oder Zimmerluft begegnet dem von der Vernebelungsvorrichtung erzeugten Nebel oder Aerosol. Der von der Vernebelungsvorrichtung somit erzeugte "feine Regen" wird beim Herunterfallen mit der verwirbelten, nach oben strömenden Raumluft vermischt. Dabei verdunsten die Aerosoltröpfchen teil­ weise, wodurch die Luftfeuchtigkeit erhöht wird. Der in der Raumluft enthaltene Staub wird bei diesem Vorgang an die herunterfallenden Tröpfchen gebunden. Von Bedeutung ist, daß die einzelnen Tröpfchen nicht restlos verdunsten. Der im Wasser in der Regel enthaltene Kalk bleibt weitgehend in den herab­ fallenden Tröpfchen erhalten. Diese Tröpfchen schlagen sich beim Niedersinken im Rohr nieder und werden in dem genannten Wasserbehälter aufgefangen. Der verdunstete Anteil des Wassers dagegen wird vom Ventilator mit der Raumluft aus der oberen endseitigen Öffnung des Rohres ausgetrieben.

Das bekannte Gerät ist hervorragend für die Luftreinigung und Befeuchtung geeignet. Doch wird nach Wegen gesucht, um die Wirkung des Geräts noch zu erhöhen. Insbesondere sollte die Befeuchtungswirkung groß sein, um auch bei trockener Luft ein angenehmes Klima in dem betreffenden Raum zu schaffen.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Befeuchtungs- und Reinigungsgerät für Raumluft der eingangs genannten Art noch effektiver zu gestalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vernebelungsvorrichtung einen ersten und zweiten Aerosol-Erzeuger umfaßt, wobei mit dem ersten Aerosol-Erzeuger ein Aerosol mit einem häufigsten Tröpfchendurchmesser von etwa 0,1 bis 10 µ und mit dem zweiten Aerosol-Erzeuger ein Aerosol mit einem häufigsten Tröpfchendurchmesser von etwa 10 bis 20 µ erzeugbar ist.

Dieses Gerät arbeitet somit mit einem Zwei-Komponenten-Aerosol:
Das eine Aerosol mit dem häufigsten Tröpfchendurchmesser von 0,1 bis 10 µ dient nur dazu, die Zimmerluft zu befeuchten, wäh­ rend das Aerosol mit dem häufigsten Tröpfchendurchmesser von ca. 10 bis 20 µ dazu dient, die Raumluft zu reinigen und teil­ weise auch zu befeuchten. Auf diese Weise erhält man einen großen Anteil an Tröpfchen, die für die Luftbefeuchtung heran­ gezogen werden. Somit ergibt sich ein große Befeuchtungswir­ kung, so daß mit dem Gerät auch bei trockener Luft ein ange­ nehmes Klima geschaffen wird.

Bevorzugt werden die beiden Aerosole von unterschiedlichen Ultraschall-Zerstäubern erzeugt. Das feinere Aerosol für die alleinige Befeuchtung wird dabei von einem Ultraschall-Wasser­ zerstäuber erzeugt, der in einem Frequenzbereich von ca. 800 kHz bis 3 MHz arbeitet. Und das gröbere Aerosol, das für die Luftreinigung und für die Luftbefeuchtung vorgesehen ist, wird von einem Ultraschall-Wasserzerstäuber erzeugt, der in einem Frequenzbereich von ca. 20 bis 300 kHz arbeitet.

Bevorzugt werden die beiden Aerosol-Erzeuger oder -Zerstäuber von einem gemeinsamen Frischwasser-Reservoir oder -Behälter gespeist. Das feinere Aerosol, welches vom hochfrequenten Ultraschall-Schwinger erzeugt wird, kann aufgrund der Tröpfchen­ größe nicht kondensieren; es wird mit der angesaugten Raumluft in den betreffenden Raum hinausgetragen. Da eine Kondensation nicht vorliegt, wird auch kein Gebrauchtwasser-Reservoir benötigt. Das größere Aerosol dagegen, welches vom niederfre­ quenten Ultraschall-Schwinger erzeugt wird und die Raumluft reinigt und befeuchtet, fließt nach einer Weiterbildung der Erfindung teilweise wieder in das Wasserreservoir zurück, so daß dieses zu einem Gebrauchtwasser-Reservoir wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand von zwei Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein zweikanaliges Befeuchtungs- und Reinigungsgerät mit zwei Ultraschall-Aerosolerzeugern, die zur Erzeugung eines Zwei-Komponenten-Aerosols vorgesehen sind, und

Fig. 2 einen Blick von oben auf das Gerät nach Fig. 1.

Nach Fig. 1 saugt ein Befeuchtungs- und Reinigungsgerät für Raumluft im Betrieb einen Strom 2 an Raumluft an. Das Gerät umfaßt ein Gehäuse 4, das gemäß Fig. 2 einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt besitzt. Das Gehäuse 4 kann beispiels­ weise eine Höhe von 725 mm, eine Breite von 300 mm und eine Tiefe von 150 mm aufweisen. Bei dieser Dimensionierung ist das Gerät für eine Luftleistung von 100 bis 150 m³/h ausgelegt.

Das Gehäuse 4 beinhaltet einen ersten und einen zweiten Strömungskanal 6 bzw. 8, die parallel zueinander angeordnet sind. Am oberen Ende des ersten Strömungskanals 6 befindet sich in einer Lufteintrittsöffnung 9 zentral ein Luftfilter 10; es dient dazu, die möglicherweise verunreinigte Raumluft z. B. von Stäuben zu reinigen, bevor sie befeuchtet wird. Dahinter ist eine Dralleinrichtung 12 vorgesehen, die zur Verwirbelung oder Verdrallung der eintretenden Luftströmung 2 führt. Der ver­ drallte Lufteintritt ist mit 14 bezeichnet. Etwa auf halber Länge des ersten Strömungskanals 6 ist etwa mittig ein erster Vernebelungskopf oder Aerosol-Erzeuger 16 für Wasser zur Bildung von Nebeltröpfchen angeordnet. Hierbei handelt es sich insbesondere um einen Ultraschall-Wasserzerstäuber oder Ultraschall-Vibrator, der von einem an der Kanalwand angeord­ neten Steuer- oder Regelgerät 18 elektrisch beaufschlagt wird. Er arbeitet z. B. in einem Frequenzbereich von 800 kHz bis 3 MHz, so daß sich ein erstes Aerosol mit dem häufigsten Tröpfchen­ durchmesser von 0,1 bis 10 µ ergibt.

Dem ersten Aerosol-Erzeuger 16 wird über einen S-förmigen ersten Schlauch 20, eine zwischen den Kanälen 6, 8 angeordnete Wasserpumpe 22 und einen vertikalen zweiten Schlauch 24 ent­ kalktes Frischwasser F aus einem Frischwasserbehälter 26 zu­ geführt. Dieser Behälter 26 ist am unteren Ende des zweiten Strömungskanals 8 angeordnet. Im Betrieb bildet das zerstäubte Frischwasser F eine Vielzahl von Nebeltröpfchen, d. h. eine er­ ste, nach unten gerichtete Aerosol-Ausbreitungskeule 28 im unteren Teil des ersten Strömungskanals 6. Diese Keule 28 wird dabei durch die verwirbelte Luft 14 in Richtung des gekrümmten Pfeils 30 vom unteren Ende des ersten Strömungskanals 6 in das untere Ende des zweiten Strömungskanals 8 mitgerissen.

Neben dem ersten Aerosol-Erzeuger 16 ist ein zweiter Aerosol- Erzeuger 17 vorgesehen. Auch hierbei handelt es sich insbesondere um einen Ultraschall-Wasserzerstäuber, der vom Steuer- oder Re­ gelgerät 18 elektrisch beaufschlagt wird. Er arbeitet z. B. in einem Frequenzbereich von 20 bis 300 kHz, z. B. bei 200 kHz, so daß sich ein zweites Wasser-Aerosol mit dem häufigsten (größe­ ren) Tröpfchendurchmesser von 10 bis 20 µ ergibt. Er ist eben­ falls über einen S-förmigen Schlauch 21 an den Ausgang der Was­ serpumpe 22 angeschlossen. Im Betrieb wird eine zweite, nach unten gerichtete Aerosol-Ausbreitungskeule 29 gebildet. Sie wird mit der ersten Keule 28 vermischt und mitgenommen.

Ultraschall-Wasserzerstäuber, die nach unten zerstäuben, sind zum Beispiel aus der DE-C-20 32 433 bekannt.

Unterhalb der Vernebelungsvorrichtung 16 ist am Ende des ersten Strömungskanals 6 ein Wasserauffangbehälter 32 für Auf­ fangwasser A angeordnet. Dieser hat - ebenso wie der Frisch­ wasserbehälter 26 - einen im wesentlichen rechteckigen Quer­ schnitt. Bemerkenswert ist, daß die Innenräume der beiden Behälter 26, 32 nicht miteinander verbunden sind. Mit anderen Worten: Das zu zerstäubende Frischwasser F befindet sich in dem einen Behälter 26, und in dem anderen, daneben angeordneten Behälter 32 sammelt sich das zurückfließende, nicht von der Luft 14 aufgenommene Auffangwasser A. Eine Vermischung findet nicht statt. Damit wird hier nur frisches, sauberes Wasser F für die Befeuchtung verwendet, was die Verkeimung des in den Arbeits- oder Wohnraum entsandten Luftstroms niedrig hält.

Die beiden Kanäle 6, 8 stehen knapp oberhalb der Behälter 26 bzw. 32 mit ihren unteren Enden miteinander in Verbindung.

Das Nutz- oder Frischwasser F ist durch eine Trennwand 34 sau­ ber getrennt vom Tropf-, Kondens- oder Auffangwasser A, das aus niedergeschlagenen Nebeltröpfchen gebildet wird.

Die beiden Behälter 26, 32 sind - eventuell mit einem zusätz­ lichen Reservoir oder Behälter - als transportable Baueinheit 35 ausgebildet. In dieser Baueinheit 35 sind die beiden Behälter 26, 32 durch die Trennwand 34 voneinander getrennt. Die Baueinheit 35 kann dabei aus dem unteren Teil des Gehäuses 4 herausgezogen und in diesen hineingeschoben werden. Auf diese Weise läßt sich leicht das angesammelte Auffangwasser A aus dem Wasserauffangbehälter 32 ausgießen und neues Frischwasser F in den Frischwasserbehälter 26 einfüllen.

Der zweite Strömungskanal 8 enthält etwa auf halber Länge mittig einen Ventilator 36. Um das Geräusch des Ventilators 36 zu dämmen, ist das Innere des zweiten Strömungskanals 8 mit einer Schall­ dämmung 37 ausgekleidet. Der Ventilator 36 saugt den angefeuchte­ ten Luftstrom (vgl. Pfeil 30) in Richtung auf die endseitige Öffnung 38. Diese Austritts- oder Luftauslaßöffnung 38 ist mit einem Austrittsgitter 40 versehen. Der gereinigte und befeuch­ tete Luftstrom, der die Austrittsöffnung 38 verläßt, ist mit 42 bezeichnet.

Anstelle des ersten Ultraschall-Aerosol-Erzeugers 16 kann auch ein an sich bekanntes Vernebelungsgerät 16A eingesetzt werden, das mit einer piezoelektrischen Kalotte 50 arbeitet. Ein sol­ ches Vernebelungsgerät 16A ist unter der Bezeichnung "Liquifog" im Handel erhältlich (vergl. Siemens-Prospekt A19100-U04-A169, November 1989). Es umfaßt ein Reservoir oder einen zusätzlichen Behälter 52 mit Deckel 54 neben dem Behälter 26. Der Behälter 52 gehört also ebenfalls zur herausziehbaren Baueinheit. Der rohrförmige Lufteinlaß 56 des Geräts 16A hat eine Eintritts­ öffnung im unteren Teil des ersten Kanals 6. Der rohrförmige Aerosolauslaß 58 mündet im unteren Teil des zweiten Kanals 8.

Das Niveau 60 des Wassers im Gerät 16A wird (durch nicht im einzelnen gezeigte Mittel) auf einer konstanten Höhe, z. B. auf 65 ±5 mm gehalten. Zu diesen Mitteln zählt z. B. eine Verbin­ dung oder Leitung zum Frischwasserbehälter 26 und ein Schwim­ mer-Schalter. Die häufigste Tröpfchengröße des Aerosols des Kalotten-Geräts 16A, das z. B. mit einer Frequenz von 2,5 MHz arbeitet, liegt bei ca. 2,5 µ.

Im Betrieb entnimmt die am unteren Ende - und zwar zwischen den beiden Strömungskanälen 6, 8 - angeordnete Wasserpumpe 22 über die Rohrleitung oder den Schlauch 24 Frischwasser F aus dem Frischwasserbehälter 26. Sie führt es über die Leitungen oder Schläuche 20, 21 den Aerosol-Erzeugern 16, 17 zu. Diese bilden die besagten Aerosol-Ausbreitungskeulen 28, 29. Dabei handelt es sich um fein verteilte Nebeltröpfchen, und zwar mit einem häufigsten Tröpfchendurchmesser von 0,1 bis 10 µ für die Be­ feuchtung und von ca. 10 bis 20 µ für die Reinigung/Befeuch­ tung. Der Feinstaub, der nach dem Filter 10 noch in der Raum­ luft enthalten ist, wird hier an die herabfallenden Tröpfchen gegeben. Von diesen Tröpfchen verdunsten einige; das auf diese Weise dem Luftstrom (vgl. Pfeil 30) zugeführte Wasser dient dann der Luftbefeuchtung im Raum. Das zerstäubte oder verne­ belte Wasser wird mit der angesaugten Raumluft auf dem Strö­ mungsweg 30 mitgerissen. Es gelangt mit dem Luftstrom 42 in den Raum, dessen Luft gereinigt und befeuchtet werden soll.

Claims (7)

1. Befeuchtungs- und Reinigungsgerät für Raumluft (2) mit mindestens einem Wasserbehälter (26, 32, 52), mit einer Ver­ nebelungsvorrichtung für Wasser und mit einem Ventilator (36), dadurch gekennzeichnet, daß die Vernebelungsvorrichtung einen ersten und zweiten Aerosol- Erzeuger (16, 16A; 17) umfaßt, wobei mit dem ersten Aerosol- Erzeuger (16, 16A) ein Aerosol mit einem häufigsten Tröpfchen­ durchmesser von etwa 0,1 bis 10 µ und mit dem zweiten Aerosol- Erzeuger (17) ein Aerosol mit einem häufigsten Tröpfchendurch­ messer von etwa 10 bis 20 µ erzeugbar ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Aerosol-Erzeuger (16, 16A; 17) Ultraschall-Wasserzerstäuber sind.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ultraschall-Aerosol-Erzeuger (16, 16A) in einem Frequenzbereich von etwa 800 kHz bis 3 MHz arbeitet.

4. Gerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ultraschall-Aerosol-Erzeuger (17) in einem Frequenzbereich von etwa 20 bis 300 kHz arbeitet.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Aerosol-Erzeuger (16, 16A; 17) gemeinsam an demselben Frisch­ wasserbehälter (26) angeschlossen sind.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Frischwasserbehälter (26) zur Aufnahme von Frischwasser, der zwecks Abgabe des Frischwassers mit der Vernebelungsvorrichtung (16, 16A; 17) in Verbindung steht, und einen Wasserauffang­ behälter (32) umfaßt, der zur Aufnahme von niedergeschlagenen Nebeltröpfchen vorgesehen ist.

7. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ultraschall-Aerosol-Erzeuger (16A) ein an sich bekanntes Verne­ belungsgerät ist, das mit einer piezoelektrischen Kalotte (50) arbeitet.