EP3497375B1

EP3497375B1 - Klimagerät zur befeuchtung von raumluft mit mineralisiertem wasser

Info

Publication number: EP3497375B1
Application number: EP17758451.3A
Authority: EP
Inventors: Markus PFIFFNER
Original assignee: Beurer GmbH
Current assignee: Beurer GmbH
Priority date: 2016-08-12
Filing date: 2017-08-11
Publication date: 2023-11-15
Anticipated expiration: 2037-08-11
Also published as: WO2018029343A1; EP3497375A1; CN109642744A; CN109642744B; DE202016104471U1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zur Befeuchtung von Raumluft nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein Gerät zur Befeuchtung von Raumluft mit mineralisiertem, insbesondere meersalzhaltigem Wasser, mit einem Lufteinlass, einem am Lufteinlass angeordneten Lüfter zum Erzeugen eines Luftstroms, einem nach oben hin offenen Wasserbehälter und einer Befeuchtungseinrichtung, die von dem Luftstrom durchströmbar und in Strömungsrichtung angeordnet ist, ist aus der DE 10 2014 204 916 A1 bekannt. Das dort beschriebenes Meeresklimagerät besitzt als Befeuchtungseinrichtung eine Gradiereinheit aus einem nichtsaugenden Material, welche vertikal von Wasser überströmt und horizontal von dem Luftstrom durchströmt wird. Das Wasser wird hierzu mittels einer Pumpe in eine Verteilrinne gefördert, von der aus es die Gradiereinheit überströmt. Nachteilig an dieser Vorrichtung hat sich einerseits erwiesen, dass die im Handel verfügbaren Pumpen durch den ständigen Kontakt mit salzhaltigem Wasser anfällig für Defekte sind bzw. gehäuft Ausfälle zeigen. Darüber hinaus ist die Verdunstungsleistung bei dem nach dem Gradierwerk-Prinzip arbeitenden Meeresklimagerät verhältnismäßig gering. Die tägliche Verdunstungsmenge ließe sich nur durch die Verwendung eines stärkeren Lüfters und damit verbundener störender Geräuschentwicklung, oder über eine Vergrößerung der durchströmten Fläche erhöhen, was wiederrum zu einer impraktikablen Gerätegröße führen würde.
Aus der Schrift DE 35 18 456 A1 ist ein Heilklimagerät bekannt, welches als Befeuchtungseinrichtung eine Sprüheinrichtung zum Erzeugen eines Nebels aus Meerwasser und ein Gebläse zum Erzeugen eines den Sprühnebel durchquerenden und in den Außenraum mitnehmenden Luftstroms aufweist. Nachteilhaft hieran ist vor allem, dass das Versprühen salzhaltigen Wassers zu einer Salzverkrustung innerhalb des Gerätes führt und dass durch den salzhaltigen Sprühnebel metallische und elektrische Bauteile des Gerätes angegriffen und beschädigt werden können.
In der DE 100 54 562 A1 ist ein Heilklimagerät beschrieben, bei dem ein mittels eines Gebläses erzeugter Luftstrom durch einen Vorhang aus Wassertropfen geleitet und so befeuchtet wird. Auch bei diesem Gerät ist eine Pumpe erforderlich, die aufgrund des ständigen Kontakts mit Salzwasser ausfallen kann.
Aus der DE 102 53 842 A1 ist ein Heilklimagerät bekannt, bei dem eine Befeuchtung eines Luftstroms mittels eines mit Wasser getränkten Vlieses erfolgt, das von dem Luftstrom durchströmt wird.
In der DE 44 10 497 A1 wird ein weiteres Heilklimagerät beschrieben, bei dem angesaugte Außenluft durch einen aus Flüssigkeit gebildeten Tröpfchenvorhang geleitet wird.
Aus der DE 35 22 882 A1 ist ein Luftbefeuchter bekannt, bei dem ein Luftstrom mittels eines luftdurchlässigen Mediums wie etwa eines porösen Schwammes, der in eine wassergefüllte Wanne eintaucht und sich dabei langsam dreht, befeuchtet wird. Auch hier ist die Verdunstungsleistung verhältnismäßig gering.
Aus der japanischen Patentanmeldung JP 2003-240283 ist ein Luftbefeuchter bekannt, bei dem ein Luftstrom durch ein saugfähiges, in eine wassergefüllte Wanne hineinhängendes Vlies aus Polyester oder PET geleitet wird. Um hierbei die Verdunstungsleistung zu erhöhen, wird der Luftstrom einlassseitig am Lüfter mittels einer elektrischen Heizung erwärmt. Dies ist einerseits wegen der damit verbundenen Leistungsaufnahme, andererseits aufgrund der im warmen Milieu erhöhten Keimbildung nachteilig.
In der EP 2 236 950 A1 wird ein Luftbefeuchter beschrieben, dessen Verdunstereinheit mit einem Luftstrom, der durch einen Lüfter erzeugt wird, angeströmt wird und entkeimt werden kann. Die Verdunstereinheit bezieht dabei Wasser aus einem Wasserbad, in dem Silberionen, die eine entkeimende Wirkung haben, elektrolytisch gelöst werden. Das mit Silberionen angereicherte Wasser tränkt die Verdunstereinheit, welche durch eine UV-Leuchte bestrahlt wird, wodurch die entkeimende Wirkung zusätzlich gefördert wird.
In der US 5,061,405 wird ein Luftbefeuchter beschrieben, der einen Lüfter aufweist, der auf einen Filterblock gerichtet ist, welcher in ein Wasserbad eintaucht. Der Filterblock wird dabei von Luft durchströmt. Nachteilig ist die Bildung von Keimen, der lediglich durch den Tausch des Filterblocks entgegengewirkt wird.
In US 3,278,175 wird ein Verdunsterblock beschrieben, dem Wasser zur Luftbefeuchtung durch dafür vorgesehene Öffnungen in seinem Gehäuse zugeführt wird.
Die JP S54 13141 A beschreibt einen kompakten Luftbefeuchter für Automobile mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1, bei dem Wasser aus einem Tank über eine Mehrzahl in den Tank eintauchender Kapillarrohre angesaugt wird. Die Kapillarrohre münden unterhalb eines Feuchtigkeitsabgabezylinders, in welchem ein Lüfter Luft zusammen mit von den Kapillarrohren abgegebenen Wassertropfen ansaugt und diese in einem Spalt zwischen Feuchtigkeitsabgabezylinder und Lüftergehäuse vernebelt.
Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gesetzt, ein Luftbefeuchtungsgerät zum Betrieb mit mineralisiertem Wasser anzugeben, das einerseits robust und langlebig ist, andererseits eine höhere Verdunstungsleistung ermöglicht. Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
Bei einem Luftbefeuchtungsgerät der eingangs genannten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Befeuchtungseinrichtung als ein kapillar wirkender und mit Durchströmungsöffnungen versehener Verdunsterblock ausgebildet ist, der in den Wasserbehälter eintaucht.
Durch den kapillar wirkenden, in den Wasserbehälter eintauchenden Verdunsterblock, der sich selbsttätig mit Wasser vollsaugt, kann auf eine Pumpe verzichtet werden, so dass eine häufige Fehlerquelle für einen Geräteausfall eliminiert werden kann, das Gerät somit robuster, langlebiger und vor allem auch kostengünstiger gebaut werden kann. Die Durchströmungsöffnungen bewirken, dass der Verdunsterblock dem Luftstrom einen reduzierten Strömungswiderstand entgegensetzt, so dass auch mit einem vergleichsweise klein dimensionierten Lüfter ein größerer Luftvolumenstrom umgewälzt werden kann. Eine effektive Befeuchtung des Luftstroms kann dabei über eine Längserstreckung des Verdunsterblocks in Strömungsrichtung erreicht werden. Hierdurch kann eine wesentlich höhere Verdunstungsleistung erreicht werden, als bei Durchströmung eines flüssigkeitsgetränkten Vlieses oder Schwammes.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der vom Lüfter erzeugte Luftstrom innerhalb des Geräts derart gerichtet oder geführt ist, dass zumindest ein Teil des Luftstroms auf die Wasseroberfläche des in dem Wasserbehälter aufgenommenen Wassers trifft und dieses in Bewegung versetzt.
Mit dieser Maßnahme wird dem Umstand Rechnung getragen, dass bei der erfindungsgemäßen Gerätekonstruktion auf eine Wasserpumpe verzichtet wird. Eine kontinuierliche Umwälzung des im Wasserbehälter befindlichen Wasservorrats, die ansonsten aufgrund der Zirkulation durch die Wasserpumpe erfolgt, wird gemäß diesem Aspekt der Erfindung durch den auf die Wasseroberfläche gerichteten Luftstrom oder Teilluftstrom übernommen. Indem das Wasser durch den Luftstrom in Bewegung versetzt wird, findet eine ständige Durchmischung statt, die einerseits ein Auflösen von dem Wasser zugegebenem Salz beschleunigt, andererseits der Entkeimung förderlich ist, da Wasservolumina in Bereichen des Wasserbehälters, die z.B. vor einer UV-Lichtquelle gegebenenfalls beschattet sind, aufgrund der Durchmischung ebenfalls einer sterilisierenden UV-Bestrahlung zugeführt werden.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Lüfter als Axiallüfter ausgebildet sein, der mit seiner Lüfterachse in etwa senkrecht zur Wasseroberfläche angeordnet ist. Untersuchungen haben ergeben, dass bei in etwa senkrechtem Auftreffen des Luftstroms auf die Wasseroberfläche der beste Durchmischungseffekt erzielt wird. Daneben sind Axiallüfter kostengünstig und robust und ermöglichen bereits bei vergleichsweise kleiner Lüfterleistung hohe Luftvolumenströme sowie einen geräuscharmen Betrieb.
Erfindungsgemäß wird der vom Lüfter erzeugte Luftstrom innerhalb des Geräts über die Wasseroberfläche des in dem Wasserbehälter aufgenommenen Wassers geführt, bevor er auf den Verdunsterblock trifft. Dies führt bereits vor Auftreffen des Luftstroms auf den Verdunsterblock zu einer "Vorbefeuchtung" des Luftstroms und erhöht somit die Verdunstungsleistung des Geräts.
Besonders vorteilhaft ist hierbei die Anordnung des Verdunsterblocks vor einer Luftaustrittsöffnung des Luftbefeuchtungsgeräts. Einerseits kommt der befeuchtete, salzhaltige Luftstrom somit nicht mit elektrischen oder metallischen Komponenten des Luftbefeuchtungsgeräts in Kontakt, die hierdurch mit der Zeit Schaden nehmen könnten. Außerdem führt dies zu einer erhöhten Salzabgabe an die Raumluft, da sich vom Luftstrom mitgeförderte Salzpartikel nicht bereits wieder innerhalb des Luftbefeuchtungsgeräts niederschlagen können.
Während herkömmliche, am Markt erhältliche Luftbefeuchter, die mit einem Verdunsterblock arbeiten, den Lüfter am Luftauslass platzieren, und so einen Unterdruck im Gerät erzeugen, mit dem die Außenluft durch den Verdunsterblock gezogen wird, kann bei der erfindungsgemäßen Befeuchtungseinrichtung mit Durchströmungsöffnungen der Verdunsterblock luftauslassseitig des Gerätes hinter dem Lüfter angeordnet werden. Durch die Anordnung des Lüfters am Lufteinlass wird sichergestellt, dass der Lüfter nicht mit der befeuchteten, salzhaltigen Luft in Kontakt kommt, so dass eine Salzverkrustung und Korrosion am Lüfter vermieden wird.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Verdunsterblock eine Vielzahl benachbarter, sich in Strömungsrichtung erstreckender und die Durchströmungsöffnungen zumindest teilweise umgebender Lamellen auf. Diese Anordnung führt einerseits zu einer hohen Luftdurchlässigkeit des Verdunsterblocks, andererseits über die große Kontaktfläche zwischen Luftstrom und Lamellen zu einer hohen Verdunstungsleistung.
Vorzugsweise können die Lamellen des Verdunsterblocks wabenförmig miteinander verbunden sein. Eine solche Wabenstruktur ist einerseits einfach herzustellen, andererseits ermöglicht sie, durch ziehharmonikaförmiges Auseinanderziehen bzw. Zusammenschieben, Verdunsterblöcke mit unterschiedlich großen Durchströmungsöffnungen und damit unterschiedlicher Verdunstungsleistung herzustellen.
Eine besonders praktische Anordnung ergibt sich, wenn die Lamellen des Verdunsterblocks in einer rahmenförmigen Kassette angeordnet sind. Dies trägt dem Umstand Rechnung, dass der Verdunsterblock als kostengünstiges und einfach zu wechselndes Austauschteil des Luftbefeuchtungsgeräts konzipiert ist. Eine solche Kassette ermöglicht eine einfache und betriebssichere Handhabung beim Einsetzen bzw. Austausch des Verdunsterblocks.
Die Kassette ist bevorzugt so ausgebildet, dass sie senkrecht zur Strömungsrichtung anzuordnen ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Kassette in seitlich am Gehäuse des Luftbefeuchtungsgeräts verlaufenden Führungsschienen gehaltert wird.
Ebenfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegt es, wenn der Verdunsterblock gegenüber dem Luftstrom leicht in Richtung Luftaustrittsöffnung geneigt angeordnet wird. So kann der Luftstrom beispielsweise in einem schrägen Winkel, der zwischen 45° und 90° liegt, auf den Verdunsterblock auftreffen. Die schräg gegenüber dem Luftstrom geneigten Durchströmungsöffnungen des Verdunsterblocks führen in diesem Fall zu einer Umlenkung des Luftstroms in Richtung der Luftaustrittsöffnung. Dies kann zu einer verbesserten Feuchtigkeitsabgabe an die Luftströmung führen. Außerdem wird durch die Schrägstellung des Verdunsterblocks erreicht, dass dieser Blickdicht wird und so vor Einblicken in das Innere des Gerätes schützt. Somit kann auf einen, aus ästhetischen Gründen häufig vorgesehenen, zusätzlichen Blickschutz durch schräggestellte Lamellengitter verzichtet werden. Ein wesentlicher Vorteil der Schrägstellung des Verdunsterblocks ist außerdem, dass im Falle der Verwendung einer UV-Lichtquelle zur Entkeimung von in dem Wasserbehälter aufgenommenem Wasser der Austritt von UV-Strahlung aus dem Gerät, welche gesundheitsschädliche Folgen haben kann, sicher vermieden wird.
Der Verdunsterblock für das erfindungsgemäße Luftbefeuchtungsgerät kann vorzugsweise zumindest teilweise aus einem saugfähigen Faservlies, insbesondere aus Zellstoff bestehen. Ein solches Faservlies ermöglicht eine schnelle und hohe Wasseraufnahme, ist kostengünstig in der Herstellung und umweltfreundlich in der Entsorgung. Besonders geeignet für die Herstellung eines entsprechenden Verdunsterblocks mit insbesondere wabenförmig verbundenen Lamellen ist ein Filterpapier oder Vliespapier, also ein ungeleimtes und wenig gepresstes Papier, welches dank seines lockeren Aufbaus feine Kapillaren bildet, die Wasser schnell aufsaugen und gut an den Luftstrom abgeben.
Um eine ausreichend hohe Verdunstungsleistung zu erreichen ist erfindungsgemäß außerdem vorgesehen, dass der Verdunsterblock in Strömungsrichtung eine Längserstreckung aufweist. Diese beträgt bei einer bevorzugten Ausführungsform zwischen 1 cm und 5 cm, weiter vorzugsweise mindestens 3 cm.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist des Weiteren eine UV-Lichtquelle vorgesehen, die zur Entkeimung von in dem Wasserbehälter aufgenommenem Wasser dient. Hierdurch wird eine Keimbildung im Inneren des Luftbefeuchtungsgeräts vermieden und somit sichergestellt, dass der an die Raumluft abgegebene, befeuchtete und mineralisierte Luftstrom hygienisch einwandfrei ist. Die UV-Lichtquelle ist hierbei vorzugsweise in einem einlassseitigen Bereich des Luftbefeuchtungsgeräts, also vor dem Verdunsterblock angeordnet, so dass diese nicht mit dem salzhaltigen, feuchten Luftstrom in Kontakt kommt. Insbesondere kann die UV-Lichtquelle in einem vorzugsweise gegenüber dem Luftstrom zurückgesetzten Leuchtenbauraum im oberen Bereich bzw. Deckelbereich des Luftbefeuchtungsgeräts angeordnet sein. Hierdurch wird eine effektive UV-Bestrahlung des darunter angeordneten Wasserbehälters bzw. der Wasseroberfläche gewährleistet.
Die erfindungsgemäße Umwälzung des Wasservolumens durch einen auf die Wasseroberfläche gerichteten Luft- bzw. Teilluftstrom kann bei einer bevorzugten Ausführungsform dadurch verbessert werden, dass zwischen dem Lufteinlass und dem Lüfter mindestens ein Strömungskanal angeordnet ist, der innenseitig eine insbesondere wendelförmig verlaufende Oberflächenkonturierung aufweist, die geeignet ist, die vom Lüfter angesaugte Luft in Rotation zu versetzen. Ein solcher, um die Strömungsrichtung rotierender Luftstrom erweist sich hinsichtlich einer Durchmischung des damit angeblasenen Wasservolumens als besonders effizient.
Zusätzlich kann in dem Luftbefeuchtungsgerät eine lonisiereinrichtung zur lonisierung von in dem Luftstrom enthaltenen Gasteilchen vorgesehen sein. Eine solche lonisiereinrichtung erhöht die Wirksamkeit des von Gerät erzeugten, meeresklimaähnlichen Heilklimas. Eine solche lonisiereinrichtung kann beispielsweise durch die Lichtbogenentladung einer mit ca. 10 kV vorgespannten Hochspannungsentladungseinheit realisiert werden.
Gemäß einem weiteren, besonders vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung sind zur Anpassung einer Verdunstungsleistung des Geräts mehrere alternativ einsetzbare Verdunsterblöcke vorgesehen, die sich hinsichtlich Anzahl und/oder Größe der Durchströmungsöffnungen und/oder Längsstreckung in Strömungsrichtung unterscheiden. Durch Verwendung unterschiedlich verdunstungswirksamer Verdunsterblöcke kann somit eine Anpassung der Verdunstungsleistung an äußere Gegebenheiten, wie beispielsweise Raumgröße, Außentemperatur oder wetterbedingte Luftfeuchte erfolgen.
Besonders vorteilhaft ist hierbei, wenn die verschiedenen Verdunsterblöcke jeweils eine Vielzahl benachbarter, wabenförmig miteinander verbundener Lamellen aufweisen und die Lamellen der verschiedenen Verdunsterblöcke ziehharmonikaförmig unterschiedlich weit auseinandergezogen sind. Somit lassen sich auf einfache Weise aus den gleichen Ausgangsmaterialien Verdunsterblöcke mit unterschiedlicher Verdunstungsleistung herstellen.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch die Anordnung eines zusätzlichen Feinstaubfilters am Lufteinlass des Gerätes. Ein solcher Filter kann - je nach verwendetem Filtervlies - bis zu 70% des in der Raumluft enthaltenen Feinstaubs herausfiltern. Die Verwendung eines solchen leistungsfähigen Feinstaubfilters erfordert einen vergleichsweise starken Lüfter um ausreichend Luftvolumen durch den Filter zu fördern. Die Verwendung eines leistungsstarken Lüfters war im Stand der Technik stets mit erhöhter Geräuschentwicklung verbunden, die letztlich einem Einsatz solcher Lüfter im Wege stand. Die Anmelderin hat herausgefunden, dass die spezielle Anordnung des Lüfters senkrecht zur Wasseroberfläche die Geräuschbildung erheblich vermindert und so den Einsatz eines stärkeren Lüfters ermöglicht.
Darüber hinaus bewirkt die erfindungsgemäße Luftführung einen weiteren Vorteil in Hinblick auf die Filterung von Feinstaub im Gerät. So sorgt insbesondere eine senkrechte Anordnung des Lüfters, bei der die angesaugte Luft in annähernd rechtem Winkel auf die Wasseroberfläche trifft, dafür, dass die Luft mit der Wasseroberfläche in Kontakt kommt und so der Feinstaub im Wasser gebunden wird. Somit wird der restliche, hinter dem Feinstaubfilter in der angesaugten Luft noch enthaltene Feinstaub bei Kontakt mit der Wasseroberfläche herausgewaschen und später durch Kapillarwirkung im Verdunsterblock gebunden.
Weitere Vorteile und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung der Strömungsverhältnisse in einem erfindungsgemäßen Luftbefeuchtungsgerät,
Fig. 2: einen Längsschnitt durch ein Luftbefeuchtungsgerät in einem Ausführungsbeispiel,
Fig. 3: eine Draufsicht auf die Lufteinlassseite des Luftbefeuchtungsgeräts aus Fig. 2,
Fig. 4: eine Draufsicht auf die gegenüberliegende Luftaustrittsseite des Luftbefeuchtungsgeräts,
Fig. 5: eine isometrische Explosionszeichnung des Luftbefeuchtungsgeräts,
Fig. 6: eine schematische Ansicht eines als Kassette aufgeführten Verdunsterblocks,
Fig. 7: eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Verdunsterblocks,

Figuren 8 und 9 eine schematische Ansicht einer in einem Verdunsterblock verwendbaren Wabenstruktur, die zur Anpassung der Verdunstungsleistung ziehharmonikaförmig unterschiedlich weit auseinandergezogen wurde und
Figuren 10 und 11 die in dem Verdunsterblock aus Fig. 7 eingesetzte Wabenstruktur, für unterschiedliche Verdunstungsleistung unterschiedlich stark in Querrichtung gestreckt.
In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßes Luftbefeuchtungsgerät schematisch dargestellt. Das Gerät umfasst ein Gehäuse 2, dessen unterer Bereich 3 als nach oben hin offener Wasserbehälter ausgebildet ist, in den mit Meersalz versetztes Wasser 4 eingefüllt ist. Im oberen Bereich hat das Gehäuse 2 eine Lufteintrittsöffnung 5 mit einem davor angeordneten Lüftungsgitter aus einer Vielzahl paralleler Lüftungsschlitze, vor denen innenseitig zusätzlich ein Filter für Schwebstoffe, Feinstpartikel, Pollenstaub und dergleichen vorgesehen sein kann. An der rechten oberen Seite hat das Gehäuse 2 eine Luftaustrittsöffnung 6. Unterhalb der Lufteintrittsöffnung 5 ist innerhalb des Gehäuses 2 ein nach unten gerichteter Radiallüfter 7 angeordnet, der durch die Lufteintrittsöffnung 5 Raumluft ansaugt und einen zunächst nach unten auf die Wasseroberfläche gerichteten Luftstrom 8 erzeugt.
Der Luftstrom 8 trifft auf die Wasseroberfläche und versetzt diese in Bewegung. An der Wasseroberfläche wird der Luftstrom 8 seitlich abgelenkt und streicht in etwa parallel zur Wasseroberfläche zwischen dieser und einer am Gehäusedeckel vorgesehen oberen Begrenzungswand 9 in Richtung eines vor der Luftaustrittsöffnung 6 angeordneten Verdunsterblocks 10, dessen Aufbau nachfolgend noch näher erläutert wird.
Der Verdunsterblock 10 taucht mit seinem unteren Ende in den wassergefüllten Wasserbehälter und saugt sich aufgrund seiner kapillaren Struktur mit Wasser voll. Der Luftstrom 8 strömt durch den mit Durchströmungsöffnungen versehenen Verdunsterblock 10 hindurch und wird dabei befeuchtet und mit Salzmineralien versetzt. Der mineralisierte und befeuchtete Luftstrom 8` tritt dann zu der Luftaustrittsöffnung 6 aus.
Eine im Bereich der oberen Begrenzungswand 9 angeordnete UV-Leuchte 11 beleuchtet den Innenbereich des Geräts und insbesondere die Wasseroberfläche des im Wasserbehälter 3 aufgenommenen meersalzhaltigen Wassers 4. Die hochenergetische UV-Strahlung sorgt dabei für eine Entkeimung des Wassers 4. Die durch den Luftstrom 8 bewirkte Wasserbewegung sorgt zudem für eine Durchmischung des Wassers 4 und trägt somit zu einer vollständigen Entkeimung des Wassers bei.
In Figur 2 ist eine Schnittzeichnung durch das Luftbefeuchtungsgerät eines Ausführungsbeispiels gezeigt. Das Gehäuse 2 des Gerätes besteht aus dem Gehäuseunterteil 3, welches gleichzeitig als Wasserbehälter dient, und einem Gehäuseoberteil 13, in dem die elektrischen Komponenten des Geräts untergebracht sind. Eine untere Begrenzungswand 9 des Gehäuseoberteils 13 begrenzt den luftdurchströmten Innenraum des Gerätes nach oben hin. Der Radiallüfter 7 ist in einen nach unten offenen, zylindrischen Schacht 15 eingesetzt und zieht Außenluft durch die seitlich versetzt angeordneten Lufteinlassöffnungen 5 an. Die Luftströmung strömt von den Lufteinlassöffnungen 5 über in etwa senkrecht zur Zeichnungsebene verlaufende Luftkanäle zu dem in der Zeichnungsebene angeordneten Schachtbereich 15 mit dem darin angeordneten Lüfter 7. Die Luftkanäle, die in der Figur nicht zu sehen sind, sind innenseitig mit einer Oberflächenkonturierung in Form wendelförmig verlaufender Nuten bzw. Erhebungen oder Rillen bzw. Ausnehmungen versehen, die die hindurchströmende Luft ähnlich des Prinzips eines gezogenen Gewehrlaufs in Rotation versetzen. Die so erzeugte Luftverwirbelung des Luftstroms 8 führt beim Auftreffen auf die Wasseroberfläche zu einer verstärkten Wasserbewegung.
Durch die Positionierung des Lüfters 7 und zugehörigen Lüfterschachtes 15 nahe der Lufteintrittsöffnung bzw. in der Nähe der Gehäusewand werden darüber hinaus "Totzonen" im Innenbereich des Gerätes, die nicht oder nur schlecht von Luft durchströmt sind, vermieden. In solchen Totzonen könnten sich anderenfalls Verschmutzungen, die mit der Außenluft in das Gerät eingebracht werden, ansammeln.
Die UV-Leuchte 11 ist im Gehäuseoberteil in einem Leuchtenbauraum 12 aufgenommen, der gegenüber dem durch die Begrenzungswand 9 begrenzten Strömungsraum nach oben hin zurückversetzt ist. In Richtung der Luftaustrittsöffnung 6 verläuft die untere Begrenzungswand 9 des Gehäuseoberteils 13 in einer Stufe oder leichten Schräge nach oben und bildet so zusammen mit der Gehäuseaußenwand einen Luftaustrittsschacht 6`. Vor diesem ist der Verdunsterblock 10 angeordnet, dessen unterer Bereich in den von der Gehäuseunterschale 3 gebildeten, wassergefüllten Behälter eintaucht.
Die Dimensionierung und Anordnung der Lufteintrittsöffnungen 5 sowie der Luftaustrittsöffnung 6 ist in Figuren 3 und 4 zu erkennen. Dabei zeigt Figur 3 eine Seitenansicht der in Figur 2 rechten Geräteseite und Figur 4 eine Seitenansicht der in Figur 2 linken Geräteseite. In Figur 3 befindet sich außerdem mittig zwischen den beiden Lufteintrittsöffnungen 5 im oberen Bereich ein Netzkabelanschluss 14 für die Stromversorgung des Gerätes. Eine entsprechende Elektronikschaltung, welche den Lüfter 7 und die UV-Leuchte 11 ansteuert ist ebenfalls im Gehäuseoberteil 13 untergebracht. Ein Bedienfeld 14' mit Bedientasten, über die sich das Gerät einschalten und gegebenenfalls die Lüftergeschwindigkeit regulieren lässt, ist auf der Oberseite des Gehäuseoberteils 13 angeordnet.
In Figur 5 ist nochmals eine Explosionszeichnung des Luftbefeuchtungsgeräts gezeigt, in der Gehäuseunterteil 3, Gehäuseoberteil 13, Verdunsterblock 10 und UV-Leuchte 11 separat gezeigt sind. Der lufteintrittsseitige Gehäuseteil 13` des Geräteoberteils 13 mit den Lüftungsgittern 5` kann separat abgenommen werden, um einen dahinter befindlichen Luftfilter zu reinigen oder auszutauschen.
Der Verdunsterblock 10 besteht aus einer Wabenstruktur 16 aus einem Zellulosevlies, beispielsweise einem Spezialfilterpapier, welches eine hohe Saugfähigkeit aufweist. Röhrenförmig in Strömungsrichtung verlaufende, nebeneinander angeordnete Waben aus Zellulosevlies bilden Durchströmungsöffnungen und geben an den Luftstrom 8 beim Durchströmen Feuchtigkeit und Mineralien ab. Die Wabenstruktur 16 ist in einen Rahmen 17 eingesetzt, der eine seitlich mit Führungsnuten 18 versehene Einschubkassette bildet, die in entsprechende Führungsschienen 19 eingeschoben wird, die seitlich am Gehäuseunterteil 13 vor der Luftaustrittsöffnung 6 angeordnet sind.
Der Aufbau des Verdunsterblocks 10 ist in den Figur 6 und 7 näher gezeigt. Figur 6 zeigt zunächst schematisch die rahmenförmige Kassette 17 mit einer darin aufgenommenen Wabenstruktur 16, welche eine Vielzahl nebeneinander angeordneter, röhrenförmiger Durchströmungsöffnungen mit hexagonalem Querschnitt aufweist. Figur 7 zeigt den als Einschubkassette ausgebildeten Verdunsterblock 10 eines Ausführungsbeispiels. Auch hier ist ein umlaufender Rahmen 17 vorgesehen, in den eine mit Durchströmungsöffnungen versehene Wabenstruktur 16 aufgenommen ist. Diese ist gegenüber der regelmäßig hexagonalen Form, wie in Figur 6 gezeigt, ziehharmonikaförmig zusammengeschoben, so dass die einzelnen Waben als in senkrechter Richtung verlaufende Schlitze erscheinen.
In den Figuren 8 bis 11 ist diese Ziehharmonikaeigenschaft der Wabenstruktur 16 detailliert dargestellt. Die Figuren 8 und 9 zeigen hierbei zunächst schematisch in idealisierter Weise die Wabenstruktur, wobei die Wabenstruktur 16a in Figur 8 auseinandergezogen, die entsprechende Wabenstruktur 16b in Figur 9 seitlich stärker zusammengeschoben ist, so dass sich mehr Durchströmungsöffnungen pro Fläche ergeben.
Die Figuren 10 und 11 zeigen hingegen tatsächliche Wabenstrukturen aus Vliespapier in einer Draufsicht. Hierbei ist wiederrum die Wabenstruktur 16a in Figur 10 ziehharmonikaförmig auseinandergezogen, die Wabenstruktur 16b in Figur 11 stärker zusammengeschoben. Auf diese Weise kann die Anzahl und Größe der Durchströmungsöffnungen auf einfache Weise variiert werden, um damit die Verdunstungsleistung des Verdunsterblocks 10 zu verändern bzw. Verdunsterblöcke mit unterschiedlichen Verdunstungsleistungen bereitzustellen, die wahlweise in das Gerät eingesetzt werden können.
Die Herstellung einer solchen Wabenstruktur 16 erfolgt beispielsweise, indem einzelne, senkrecht verlaufende und entsprechend gefalzte Streifen aus Vliespapier bzw. Zellulosevlies an streifenförmigen, in Figuren 10 und 11 in die Zeichnungsebene hineinverlaufenden Berührungsflächen miteinander verbunden, beispielsweise verklebt oder verprägt werden. Jedes Hexagon beispielsweise in Figur 10 wird somit von einem linken und einem rechten, jeweils in senkrechter Richtung verlaufenden Lamellenstreifen gebildet.
Als Material für den Verdunsterblock 10 eignen sich neben Zellulosevlies bzw. Vliespapier auch andere Materialien aus Naturfasern, daneben aber auch Tonerde, Blähton oder auch polymere Kunststoffe bzw. Kunstfasern. Der Verdunsterblock kann auch aus beliebigen Mischanteilen der genannten Materialien hergestellt werden. Wichtig ist hierbei eine hydrophile bzw. kapillar saugende Eigenschaft, die eine passive und dauerhafte Durchfeuchtung des Verdunsterblocks gewährleistet, wenn dessen unterer Bereich in Wasser eintaucht. Mit anderen Worten saugt sich der Verdunsterblock 10 bei Wasserkontakt selbsttätig wie ein Schwamm mit Wasser voll und gibt dieses an einen durchströmenden Luftstrom ab.
Das Gerät ist zum Betrieb mit mineralisiertem, das heißt meersalzhaltigem Wasser ausgelegt, wobei die Salzkonzentration vorzugsweise < 2% beträgt.

Claims

Gerät zur Befeuchtung von Raumluft, mit einem Lufteinlass (5), einem als Axiallüfter ausgebildeten und am Lufteinlass (5) angeordneten Lüfter (7) zum Erzeugen eines Luftstroms (8), einem nach oben hin offenen Wasserbehälter (3) und einer Befeuchtungseinrichtung (10), die von dem Luftstrom (8) durchströmbar und in Strömungsrichtung angeordnet ist,
wobei der Lüfter (7) mit seiner Lüfterachse in etwa senkrecht zur Wasseroberfläche angeordnet ist, und der vom Lüfter (7) erzeugte Luftstrom (8) innerhalb des Geräts derart gerichtet oder geführt ist, dass zumindest ein Teil des Luftstroms auf die Wasseroberfläche des in dem Wasserbehälter (3) aufgenommenen Wassers (4) trifft und dieses in Bewegung versetzt,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Gerät zur Befeuchtung der Raumluft mit mineralisiertem insbesondere meersalzhaltigem Wasser (4) dient und

die Befeuchtungseinrichtung (10) als ein kapillar wirkender und mit Durchströmungsöffnungen versehener Verdunsterblock ausgebildet ist, der in den Wasserbehälter (3) eintaucht,

wobei das Gerät eine am Gehäusedeckel vorgesehene obere Begrenzungswand (9) besitzt, und wobei der vom Lüfter (7) erzeugte Luftstrom (8) innerhalb des Geräts über

die Wasseroberfläche des in dem Wasserbehälter (3) aufgenommenen Wassers (4) geführt wird, bevor er auf den Verdunsterblock (10) trifft, indem der Luftstrom (8) an der Wasseroberfläche seitlich abgelenkt wird und in etwa parallel zur Wasseroberfläche zwischen dieser und der vorgesehenen oberen Begrenzungswand (9) in Richtung des vor einer Luftaustrittsöffnung (6) angeordneten Verdunsterblocks (10) strömt.
Luftbefeuchtungsgerät nach Anspruch 1, bei dem der Verdunsterblock (10) eine Vielzahl benachbarter, sich in Strömungsrichtung erstreckender und die Durchströmungsöffnungen zumindest teilweise umgebender Lamellen (16) aufweist, insbesondere bei dem die Lamellen (16) des Verdunsterblocks (10) wabenförmig miteinander verbunden sind.
Luftbefeuchtungsgerät nach Anspruch 2, bei dem die Lamellen (16) des Verdunsterblocks (10) in einer rahmenförmigen Kassette (17) angeordnet sind, insbesondere bei dem die Kassette (17) senkrecht oder in einem schrägen Winkel zur Strömungsrichtung (8) angeordnet ist.
Luftbefeuchtungsgerät nach Anspruch 3, bei dem die Kassette (17) in seitlich verlaufenden Führungsschienen (19) gehaltert ist.
Luftbefeuchtungsgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Verdunsterblock (10) zumindest teilweise aus einem saugfähigen Faservlies, insbesondere aus Zellstoff besteht.
Luftbefeuchtungsgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Verdunsterblock (10) in Strömungsrichtung (8) eine Längserstreckung von 1 cm bis 5 cm, vorzugsweise mindestens 3 cm hat.
Luftbefeuchtungsgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einer UV-Lichtquelle (11) zur Entkeimung von in dem Wasserbehälter (3) aufgenommenem Wasser (4).
Luftbefeuchtungsgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem zwischen dem Lufteinlass (5) und dem Lüfter (7) mindestens ein Strömungskanal (5') angeordnet ist, der innenseitig eine wendelförmig verlaufende Oberflächenkonturierung aufweist, die geeignet ist, die vom Lüfter (7) angesaugte Luft in Rotation zu versetzen.
Luftbefeuchtungsgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem außerdem eine lonisiereinrichtung zur Ionisierung von in dem Luftstrom (8) enthaltenen Gasteilchen vorgesehen ist.
Luftbefeuchtungsgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem zur Anpassung einer Verdunstungsleistung mehrere alternativ einsetzbare Verdunsterblöcke (10; 16a, 16b) vorgesehen sind, die sich hinsichtlich Anzahl und/oder Größe der Durchströmungsöffnungen und/oder Längserstreckung in Strömungsrichtung unterscheiden.
Luftbefeuchtungsgerät nach Anspruch 10, bei dem die verschiedenen Verdunsterblöcke (10) jeweils eine Vielzahl benachbarter, wabenförmig miteinander verbundener Lamellen (16a, 16b) aufweisen, wobei die Lamellen (16a, 16b) der verschiedenen Verdunsterblöcke (10) ziehharmonikaförmig unterschiedlich weit auseinandergezogen sind.
Luftbefeuchtungsgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem am Lufteinlass (5) ein Feinstaubfilter zur Filterung von in der angesaugten Raumluft enthaltenen Schwebteilchen angeordnet ist.