DE69006222T2 - Elektrischer lüfter zum heizen und befeuchten. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Gerät für die Erwärmung und Befeuchtung der Raumluft.
• Bekannt sind die sogenannten Thermoventilatoren, das heißt elektrische Heizöfen mit Wärmeströmung, die über einen Elektroventilator einen Luftstrom um elektrische Glühwiderstände erzeugen.
• Die Luft strömt kalt ein und warm aus.
• Ebenfalls bekannt sind die sogenannten Luftbefeuchter, das heißt Geräte, die in Wohn- oder Arbeitsräumen die zu trockene Luft befeuchten, wie zum Beispiel solche mit "nasser Oberfläche", bei denen eine durch eine Flüssigkeit befeuchtete Oberfläche durch die Luft gestreift wird, wodurch Dampfaustausch entsteht.
• Bei Heizung eines Raums, insbesondere mit einem Thermoventilator, ist es notwendig oder zumindest ratsam, die optimale Luftfeuchtigkeit durch Einschaltung der Luftbefeuchter wiederherzustellen. Dadurch entstehen beim Kauf der Geräte und deren Betrieb doppelte Kosten und erhebliche Komplikationen bei der Verwendung, infolge der Schwierigkeit, den Betrieb von zwei Geräten mit voneinander abhängigen Wirkungen zwecks optimaler Luftklimatisierung einzustellen.
• Das Patent US-A-2 021 521 betrifft eine Klimaanlage, bei der der Luftstrom, der durch einen durch einen Elektromotor betriebenen Ventilator erzeugt wird, zur Erhitzung über elektrische Elemente verläuft und sich mit dem Dampf vermischt, der durch die in einem Heizkessel enthaltene Wasserheizung erzeugt wird.
• Der Dampf tritt aus dem Heizkessel oberhalb der Stromelemente aus und wird durch einen gekrümmten Leiter nach unten befördert.
• Die Mischung zwischen der durch das Laufrad erzeugten Heißluft und dem von oben austretenden Dampf erfolgt im Innern des Geräts in einer Kammer, die durch den Heizkesselkörper geschaffen wird, der sich im Innern des das Laufrad enthaltenen Kastens befindet.
• Was den o.g. Vorgang anbetrifft, ist die Luftbefeuchtung unvollständig, da der Kontrast zwischen dem durch das Laufrad erzeugten Schub und der oben beschriebenen Tendenz des Dampfes, nach oben zu steigen, berücksichtigt werden muß.
• Daher ist es auch schwierig, die Luftbefeuchtung zu regeln oder auszuschalten.
• Das Patent US-A-4 003 967 betrifft einen Luftbefeuchter, der eine Kammer umfaßt, in der sich ein mit elektrischen Widerständen gekoppeltes Laufrad befindet.
• Oberhalb dieser elektrischen Widerstände ist ein Becken mit erhitztem Wasser für die Dampfherstellung angeordnet. Das Laufrad läßt über einen Rost an der Vorderwand des Geräts Luft einströmen, die gezwungen wird, hochzusteigen, bis sie die Spitze des Becken erreicht, um sich dort mit dem Dampf zu vermischen und anschließend durch besondere Öffnungen auszuströmen, die sich an der gleichen Wand befinden, an der die Kaltluft einfließt.
• Auch in diesem Gerät erfolgt die Mischung im Innern des Geräts.
• Der von der Luft zur Aufheizung, Erreichung des Beckens und Ausströmung gewählte Verlauf ist kurvenreich, so daß ein niedriger Wirkungsgrad erzielt wird und erhebliche Schwierigkeiten bei der optimalen Einstellung des Luftbefeuchters entstehen.
• Die durch den kurvenreichen Verlauf entstehenden Mängel bleiben auch bei Ausschaltung der Luftbefeuchtung und ausschließlicher Verwendung des Geräts als Heißlufterzeuger bestehen.
• Die vorliegende Erfindung beseitigt diese Mängel ganz oder reduziert sie auf ein Mindestmaß, wobei sie weitere erhebliche Vorteile mit sich bringt, wie nachstehend beschrieben wird.
• Gegenstand der Erfindung ist ein Elektroventilator, bei dem der durch ein elektromotorbetriebenes Laufrad erzeugte Luftstrom über einen hinteren Rost in das Gerät strömt, elektrische Widerstände streift, aus dem vorderseitigen Rost austritt und mit Dampf vermischt wird, der durch die Aufheizung durch Elektrowiderstände des im Heizkessel befindlichen Wassers erzeugt wird.
• Der Dampf tritt durch kleine Löcher aus, die sich unmittelbar unter dem vorderen Rost befinden, aus dem der Luftstrom horizontal ausströmt.
• Daher findet die Mischung von Luft und Dampf durch das spontane Ansteigen der Dampfmasse unmittelbar außerhalb des Geräts statt.
• Der Heizkessel ist von einem seitlichen Zwischenraum umgeben und befindet sich fast in der Mitte eines dichten Wassertanks.
• Am Fuß des Zwischenraums und des Heizkessel befinden sich Öffnungen für den Luftdurchlaß. Dies bezweckt die Konzentration der von den elektrischen, im Wasser des Heizkessels angeordneten Widerständen erzeugten Wärme, und dessen spontanen Ersatz durch das im Tank enthaltene Wasser, sobald dieses sich in Dampf verwandelt.
• Die Verteilung des durch den Heizkessel erzeugten Dampfs erfolgt durch die obere Öffnung eines Ventils, das durch eine Kammer hergestellt wird, die sich an der Spitze dieses Heizkessels befindet. Dieses Ventil umfaßt eine schwere Kugel, die einen Durchmesser aufweist, der größer als die besagte Öffnung und etwas kleiner als die Breite der Kammer ist.
• Daher verschließt diese Kugel, falls das Gerät versehentlich umkippen sollte, durch Schwerkraft spontan die Öffnung und verhindert auf diese Weise, daß das Wasser des Heizkessels und folglich das Wasser des Tanks ausfließt und sich ins innere des Gerätes selbst ergießt.
• Die elektrischen Widerstände für die Heizung der Luft sind auf zwei parallelen, koaxial zur Laufradachse verlaufenden strahlenförmigen Kränzen angeordnet, und zwar vor dem Laufrad, zwischen dem hinteren Rost und dem besagten Laufrad.
• Vorteilhafterweise umfaßt der Elektroventilator einen kastenförmigen Körper für die Unterbringung des Laufrads und der elektrischen Widerstände für die Aufheizung der Luft, sowie einen kastenförmigen Unterbau, der sich unter dem besagten kastenförmigen Körper für die Unterbringung des Heizkessels befindet.
• Dieser Körper und dieser Unterbau sind durch von außen einstellbare Haken gekoppelt, um eine einfache und problemlose Auskupplung zu ermöglichen, wenn der Wassertank gefüllt werden muß.
• Die elektrischen Steuerungen ermöglichen die Inbetriebseztzung der elektrischen Widerstände für die Lufterwärmung unabhängig vom Anlauf des Flügelrads und der elektrischen Widerstände, die sich im Heizkessel für die Wassererwärmung befinden, und zwar mit dem Ziel, die Abgabe von befeuchteter Luft zu gestatten, die je nach Bedarf kalt oder warm ist.
• Mit der beschriebenen Erfindung werden erhebliche Vorteile erzielt. Mit einem einzigen Gerät kann die Luft gleichzeitig erwärmt und befeuchtet werden. Die Heißluft und der Dampf werden unabhängig durch zwei getrennte Kammern erzeugt und strömen zusammen durch getrennte Öffnungen und Vorrichtungen aus. Auf diese Weise wird die bestmögliche, bedarfsweise Regelung des Luftbefeuchters erzielt, wobei die Eigenschaften des fast waagerecht aus dem Rost austretenden Heißluftstroms und des fast senkrecht aus den kleinen Löchern nach oben steigenden Dampfs optimal ausgenutzt werden. Auch der jeweils durch das Laufrad erwärmte Luftstrom weist die Vorteile höchster Regelmäßigkeit auf, und zwar durch die Wirkung der vorderen und hinteren Roste, die im wesentlichen parallel und ausgerichtet sind.
• Daher werden nicht nur die Kauf- und Betriebskosten für den Abnehmer verringert, sondern kann der Raumluft kurzfristig der richtige Temperatur- und Feuchtigkeitsgrad und folglich die optimale Klimatisierung verliehen werden.
• Die Eigenschaften und Zwecke der Erfindung werden durch das nachstehende, durch entsprechende Abbildungen erläuterte Beispiel noch deutlicher:
• Abb. 1) Der Elektroventilator in vorderer Außenperspektive.
• Abb. 2) Der Elektroventilator im Schnitt, mit einer senkrechten Längsfläche, von vorne gesehen.
• Abb. 3) Der Elektroventilator im Schnitt, mit einer Horizontalfläche, Grundriß.
• Abb. 4) Der Elektroventilator im Schnitt mit einer senkrechten Querfläche, Seitenansicht.
• Der Elektroventilator 10 umfaßt einen kastenförmigen Körper 11, der mit einem kastenförmigen Unterbau 12 mit geneigter Vorderseite 13 gekoppelt ist.
• Der kastenförmige Körper 11 umfaßt das vordere Rost 14 mit waagerechten Schlitzen, das hintere Rost 15, das parallel zum ersten verläuft und senkrechte Schlitze aufweist, den Boden 16, den Konveyor 23. Im Innern sind an der hinteren Wand koaxial an den Haltern 18 der Elektromotor 17 befestigt, an dessen Welle das Laufrad montiert ist, und an den Haltern 21 der Kranz 20, an dem die beiden elektrischen Widerstände befestigt sind, die strahlenförmig parallel und koaxial zur Achse dieses Laufrads 19 angeordnet sind.
• Der kastenförmige Unterbau 12 bildet den dichten Tank 40 für das Wasser 41.
• Fast in der Mitte dieses Tanks liegt ein Heizkessel 42, der von einem seitlichen Zwischenraum 44 umgeben ist. Das Wasser 41 von Tank 40 kann durch die unteren Öffnungen 45 im Innern dieses Zwischenraums und von letzteren durch die unteren Öffnungen 46 zum Heizkessel 42 fließen.
• Der Heizkessel 42 umfaßt an den obersten Bereichen der Wand 47 das Ventil 48 mit der schweren Kugel 51, das durch die Öffnung 49 mit dem besagten Heizkessel 42 und durch die Öffnung 50 mit dem Zwischenraum 44 in Verbindung steht.
• Im Inner dieses Heizkessels 42 befindet sich der gepanzerte elektrische Widerstand 52.
• Zwischen dem Boden 16 des kastenförmigen Körpers und der Spitze 25 des Unterbaus 12 und der Spitze 26 des Heizkessels 42 liegt der Körper 55, der die Kammer 56 umfaßt, die dem Ventil 48 gegenüberliegt, das mit der Leitung 57 für die Beförderung des Dampfs zu den Löchern 28 in Verbindung steht, die sich an der Vorderseite 27 des kastenförmigen Körpers 11 befinden.
• Die zwischengeschobene Dichtung 60 stellt die Dichtigkeit zwischen dem Boden 16 des kastenförmigen Körpers 11, dem Körper 55, der Spitze 25 des Unterbaus 12, der Spitze 26 des Heizkessels 42, dem elektrischen Widerstand 52 und der Vorderseite 27 des kastenförmigen Körpers 11 her.
• Am Ventil 48 weist diese Dichtung die Öffnung 61 auf.
• Der kastenförmige Körper 11 ist am Unterbau 12 mit den drehbaren Hebeln 30 auf den Zapfen 32 verbunden, die an den Seitenwänden des besagten Körpers 11 befestigt sind und die Haken 31 umfassen, die in die gegenüberliegenden Haken 34 eingreifen, die einteilig mit den an den Seitenwänden des Unterbaus 12 befestigten Haltern sind.
• Die Haken 31 werden durch die Federn 33, die auf die Hebel 30 einwirken, gegen die Haken 34 gedrückt.
• Die Hebel 30 können außerhalb des kastenförmigen Körpers 11 durch die Fenster 36 betätigt werden. An der geneigten Vorderseite 13 des Unterbaus 12 liegt das durchsichtige Fenster 37 das den Pegel des im Tank 40 enthaltenen Wassers 41 anzeigt. Das im Heizkessel 42 enthaltene Wasser, das durch den elektrischen Widerstand 52 erwärmt wird, verwandelt sich in Dampf der durch die Öffnung 49 des Ventils 48 und das Loch 61 der Dichtung 60 in die Leitung 57 strömt und dann durch die Löcher 28 an der Vorderseite des kastenförmigen Körpers 11 unmittelbar unter Rost 14 austritt, aus dem der Luftstrom fließt der von Laufrad 19 erzeugt wird. Dieser Luftstrom wird durch den hinteren Rost 15 und die elektrischen Widerstände 22 gespeist. Daher tritt der Luftstrom bei Einschaltung dieser Widerstände erwärmt aus Rost 14 aus.
• Wie aus den Abbildungen deutlich hervorgeht, vermischen sich die aus Rost 14 austretenden Luftströme 63 mit den Dampfstrahlen 64, die aus den kleinen Löchern 28 austreten, und erzeugen die befeuchteten Luftströme 65.
• Sind die elektrischen Widerstände 22 eingeschaltet, wird daher feuchte Warmluft, sind diese Widerstände hingegen nicht eingeschaltet, feuchte Kaltluft an den Raum abgegeben. Kippt das Gerät versehentlich um, geht die Kugel 51 des Ventils 48 von der in Abbildung 4) angegebenen Betriebsstellung durch Schwerkraft in die Stellung 51' über (die gestrichelt angezeigt wird), wobei sich die Öffnung 61 der Dichtung 60 schließt und so das Ausfließen des in Heizkessel 42 und folglich in Tank 40 enthaltenen Wassers sowie demzufolge dessen eventuelles Auslaufen im Innern des kastenförmigen Körpers verhindert.

Claims (6)

1) Elektrolüfter, ausgestattet mit einem Gitterrost (6, 7) an der Rückwand, einem senkrechten Gitterrost (23) an der Vorderwand, einem Heizkessel (16), der das mittels elektrischer Heizelemente (18) erhitzte Wasser enthält, ein Lüfterrad (11), das sich zwischen den beiden Gitterrosten befindet und von einem Elektromotor (10) angetrieben wird, und mit elektrischen Heizelementen (12), die sich zwischen dem besagten Lüfterrad (11) und dem besagten Gitterrost (6, 7) befinden, gekennzeichnet durch den Umstand, daß der Heizkessel (42) mit der Spitze kommuniziert mittels Öffnungen (28), die an der Vorderseite des Geräts (10) unmittelbar unterhalb des vorderen Gitterrosts (14) angebracht sind, so daß die vom Lüfter (19) erzeugte Luftströmung (63) durch das hintere Gitterrost (15) ins Geräteinnere eindringt und durch das vordere Gitterrost (14) austritt, sich mit dem vom Heizkessel erzeugten Dampf (64) vermengt und aus den Öffnungen (28) unter dem vorderen Gitterrost (14) heraustritt, so daß die angefeuchtete Luft (65) dank der von selbst nach oben steigenden Dampfmasse (64) unmittelbar außerhalb des Geräts (10) verfügbar ist.

2) Elektrolüfter wie unter Patentanspruch 1) beschrieben, gekennzeichnet durch den Umstand, daß der Heizkessel (42) von einem seitlichen Zwischenraum (44) umgeben ist und sich nahezu in der Mitte eines dichten Tankbehälters (40) mit Wasser (41) befindet, wobei am Boden des Zwischenraums (44) und des Heizkessels (42) Öffnungen (45, 46) zum Durchfluß des Wassers (41) vorgesehen sind, was dazu dient, die Wärmekonzentration zu bestimmen, die vom im Heizkessel (42) befindlichen elektrischen Heizwiderstand (52) an das ebenfalls in dem Kessel befindliche Wasser ausgegeben wird, wobei das besagte Wasser bei seiner allmählichen Umwandlung in Dampf von allein ersetzt wird durch das Wasser im Zwischenraum (44), welches wiederum durch das Wasser (41) im Tankbehälter (40) ersetzt wird.

3) Elektrolüfter wie unter Patentanspruch 1) beschrieben, gekennzeichnet durch den Umstand, daß der vom Heizkessel (42) erzeugte Dampf (64) durch die obere Öffnung (61) eines Ventils verteilt wird, welches aus einer Kammer (49) besteht, die sich an der Spitze des Heizkessels (42) befindet und eine schwere Kugel (51) enthält, deren Durchmesser jenen der besagten Öffnung (61) übersteigt, jedoch geringfügig kleiner ist als die Berite der besagten Kammer (49), weshalb die besagte Kugel (51) beim unbeabsichtigten Kippen des Geräts (10) aufgrund der Schwerkraft von selbst die Öffnung (61) verschließt, wodurch verhütet wird, daß das im Heizkessel (42) befindliche Wasser und folglich auch das im Tankbehälter (41) befindliche Wasser heraustreten und ins Innere des Gerätes (10) fließen kann.

4) Elektrolüfter wie unter Patentanspruch 1) beschrieben, gekennzeichnet durch den Umstand, daß die zur Lufterhitzung dienenden elektrischen Heizwiderstände (22) auf einer Krone (20) in Form zweier parelleler Strahlenkränze angeordnet sind, die koaxial zur Achse des Lüfterrads (19) sind, und zwar in Strömungsrichtung vor demselben sowie zwischen dem hinteren Gitterrost (15) und dem besagten Lüfterrad (19).

5) Elektrolüfter wie unter Patentanspruch 1) beschrieben, gekennzeichnet durch den Umstand, daß er einen schachtelförmigen Gehäusekörper (11) für die Unterbringung des Lüfterrads (19) und der elektrischen Heizwiderstände (22) zur Lufterhitzung umfaßt wie auch eine schachtelförmige Basis (12) zur Unterbringung des Heizkessels (42), die sich unter dem besagten schachtelförmigen Gehäusekörper (11) befindet, wobei der besagte Gehäusekörper (11) und die besagte Basis (12) mittels Haken (31) verbunden sind, die sich von außen betätigen und vorübergehend lösen lassen, damit man den Wassertankbehälter (40) füllen kann.

6) Elektrolüfter wie unter Patentanspruch 1) beschrieben, gekennzeichnet durch den Umstand, daß die elektrischen Bedienungselemente die Inbetriebsetzung der elektrischen Heizwiderstände (22) zur Erhitzung der Luft (63) unabhängig von der Einschaltung des Lüfterrads (19) und des im Heizkessel (42) befindlichen elektrischen Heizwiderstands (52) zur Erhitzung des Wassers (41) erlauben, was dazu dient, daß sich nach Belieben kalte oder warme befeuchtete Luft (65) ausgeben läßt.