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Patent Searching and Data


Title:
EVAPORATIVE AIR HUMIDIFIER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/072669
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an evaporative air humidifier, comprising an evaporating unit and a water reservoir. The invention is characterized in that the evaporating unit is designed at least partially as an absorbent ceramic body, wherein the absorbent ceramic body is completely immersed in the water reservoir and has at least one outer surface above the water reservoir.

Inventors:
KÖLLNER, Hanns-Joachim (Im Heidewinkel 32, Düsseldorf, 40625, DE)
Application Number:
DE2010/075132
Publication Date:
June 23, 2011
Filing Date:
November 15, 2010
Export Citation:
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Assignee:
WENKO-WENSELAAR GMBH & CO. KG (Im Hülsenfeld 10, Hilden, 40721, DE)
KÖLLNER, Hanns-Joachim (Im Heidewinkel 32, Düsseldorf, 40625, DE)
International Classes:
A41G1/00; A61L9/04
Attorney, Agent or Firm:
KREUZKAMP, Markus (Ludenberger Straße 1 A, Düsseldorf, 40629, DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1 . Verdunstungsluftbefeuchter umfassend eine Verdunstungseinheit (1 ) und ein Wasserre- servoir (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Verdunstungseinheit (1 ) zumindest teilweise als saugfähiger Keramikkörper ausgebildet ist, wobei der saugfähige Keramikkörper in das Wasserreservoir vollständig eintauchend und oberhalb des Wasserreservoirs mindestens eine Außenfläche aufweisend ausgebildet ist. 2. Verdunstungsluftbefeuchter nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdunstungsluftbefeuchter weiterhin eine Konvektions-Außenfläche (2) aufweist, wobei die Konvektionsaußenfläche (2) an die Außenfläche der Verdunstungseinheit (1 ) angrenzend angeordnet ist. 3. Verdunstungsluftbefeuchter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdunstungseinheit (1 ) mindestens eine mindestens teilweise parallel zu einer vertikal erstreckten Konvektions-Außenfläche (2) ausgerichtete Außenfläche aufweist. 4. Verdunstungsluftbefeuchter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdunstungseinheit (1 ) mindestens eine mindestens teilweise quer zu einer Konvektions-Außenfläche (2) ausgerichtete Außenfläche aufweist.

5. Verdunstungsluftbefeuchter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Verdunstungseinheit (1 ) mindestens eine Innenfläche (12) innerhalb des Wasserreservoirs (3) aufweist.

6. Verdunstungsluftbefeuchter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdunstungseinheit (1 ) mindestens eine Zulauföffnung (1 1 ) auf- weist, wobei die Zulauföffnung (1 1 ) im Bereich des Wasserreservoirs (3) ein Innenvolumen der Verdunstungseinheit (1 ) mit dem Volumen des Wasserreservoirs verbindend ausgebildet ist.

7. Verdunstungsluftbefeuchter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Raumform der Verdunstungseinheit (1 ) ausgewählt ist aus der

Gruppe, bestehend aus Kugel, einseitig mit trapezoid gewölbter Deckfläche geschlosse- nem Zylinder und Kegelform, bevorzugt Kegelform aufweisend einen Kegelstumpf mit oberseitig quer erstreckten, keramischen Verdunstungsflächen.

8. Verdunstungsluftbefeuchter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Verdunstungseinheit (1 ) als keramischer, poröser Festkörper ausgebildet ist, aufweisend eine Wasseraufnahmekapazität bezogen auf sein Trockengewicht von (Wassermasse/Trockengewicht) = 10/100 bis 40/100, bevorzugt 15/100 bis 30/100, besonders bevorzugt 15/100 bis 25/100. 9. Verdunstungsluftbefeuchter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zuflussseitig zur Verdunstungseinheit (1 ) eine ionentauschende Einrichtung, bevorzugt eine Schüttung mit ionentauschendem Salz, besonders bevorzugt eine Schüttung mit ionentauschendem Salz und darauf geträgerten, bioziden Partikeln, bevorzugt Silber-Nano-Partikeln, angeordnet ist.

10. Verdunstungsluftbefeuchter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdunstungseinheit als weiße, poröse Keramik mit einer maximalen Porengröße von 0,1 mm aus Steingutmaterial mit alkalischem Mineralanteil, besonders bevorzugt ionentauschendem, alkalihaltigem Mineralanteil mit Farbindikator, ausgebildet ist.

Description:
Verdunstungsluftbefeuchter

TECHNISCHER BEREICH

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verdunstungsluftbefeuchter gemäß des Oberbegriffs des unabhängigen Hauptanspruchs.

BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK

Gattungsgemäße Verdunstungsluftbefeuchter weisen eine Verdunstungseinheit 1 sowie ein Wasserreservoir 3 auf. Wasser wird aus dem Wasserreservoir 3 heraus über die Verduns- tungseinheit 1 geführt und verdunstet. Das Wasser wird so gasförmig an die Umgebungsluft abgegeben. Auf diese Weise wird die Umgebungsluft so lange mit Wasser angereichert, bis das Wasserreservoir erschöpft ist.

Aus der DE 27 60 023 ist ein Verdunstungsluftbefeuchter bekannt, bei dem eine Verduns- tungsmatte in einem durch seine fachwerkartige Gitterstruktur sehr stabilen Gehäuse angeordnet ist. Über eine Pumpe wird Wasser kontinuierlich aus dem Wasserreservoir zur darüber liegenden Matte im Kreis gepumpt, während ein Gebläse kontinuierlich Luft durch das Gehäuse hindurch bläst. Aus der DE 39 22 562 ist ein Verdunstungsluftbefeuchter bekannt, bei dem eine vertikal ausgerichtete Platte als Verdunstungseinheit (1 ) fungiert. Über eine Pumpe wird ein kontinuierlicher Wasserfilm auf der Platte erzeugt, welche über eine Rahmenstruktur mit abflusssei- tig integriertem Wasserreservoir vereinfacht gehandhabt und an der Wand befestigt werden kann. Problematisch ist bei den gängigen Luftbefeuchtern, dass das Wasser des Wasserfilms kontinuierlich über die Verdunstungseinheit (1 ) und das Wasserreservoir (3) im Kreis geführt wird. Keime, Bakterien und Mikroorganismen werden dabei aus er Raumluft mitgerissen und können gerade auf dauerfeuchten Fliesmatten Biofilme ausbilden. Solche Biofilme sind hochviskose Schleimfilme auf Basis extrazellulärer Polysaccharide und sind als dauerhafte Quelle pathogener, krankheitserregender Keime ein massives, hygienisches Problem. Eine Lärmbelastung ist durch die elektromechanisch bereitgestellte Zirkulation von Luft sowie Wasser unvermeidlich. Gerade in Büroräumen erhöht die Dauerbelastung mit solchen niederfrequenten Vibrationen den Stress und führt in Folge zur Ermüdung und erhöhter Fehlerquote bei den Angestellten.

Die Effektivität und Nutzerfreundlichkeit der bekannten Verdunstungsluftbefeuchter ist ebenso verbesserungsbedürftig: Befeuchter mit hoher Verdunstungsleistung sind großvolumig und werden ästhetisch als störend empfunden. Verdunstungsluftbefeuchter mit kleinen Verdunstungsflächen fallen weniger auf, können aber nur unzureichend die beabsichtigte Luftbefeuchtung bereitstellen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindungen war es somit, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und einen verbesserten Verdunstungsluftbefeuchter bereitzustellen.

Angesichts der geschilderten Probleme der üblichen Verdunstungsluftbefeuchter schlägt die DE 196 46 263 einen Verdunstungsluftbefeuchter vor, welcher eine beheizte Verdunstungsfläche aufweist. Dadurch kann die Verdunstungskapazität an den jeweiligen Bedarf ange- passt werden, ein störendes Plätschern des im Kreis geführten Wassers wird vermieden und die Luft wird möglichst wenig mit Bakterien, Schimmel, Viren und Pilzsporen belastet. ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG UND VORTEILHAFTER MERKMALE

Die vorliegende Erfindung verfolgt angesichts der erläuterten Probleme eine abweichend ausgerichtete Lösung: Abweichend von den bekannten Systemen sieht die vorliegende Erfindung keine Kreisführung des Wassers mehr vor. Dieser Ansatz bedeutet jedoch eine er- hebliche Einschränkung der durch die Wassermenge begrenzten Verdunstungskapazität. Trotz dieses Hindernisses haben die Erfinder diesen Ansatz weiter verfolgt und sind zu einer überraschend einfachen Lösung gelangt. Erfindungsgemäß weist ein Verdunstungsluftbefeuchter in seiner Verdunstungseinheit 1 zumindest anteilig einen saugfähigen Keramikkörper auf, welcher in das Wasserreservoir 3 vollständig eintaucht und oberhalb des Wasserreservoirs 3 eine Außenfläche ausbildet.

Mit einem saugfähigen Keramikkörper wird eine offen poröse Struktur bereitgestellt, welche über ihre Kapillarität Wasser aktiv aus dem Reservoir heraus ansaugt und entgegen der Schwerkraft weitertransportiert. Durch das vollständige Eintauchen bis zum tiefsten Punkt des Wasserreservoirs wird die maximale Verdunstungskapazität im Umfang des gesamten Wasserreservoirs sichergestellt.

Durch die Porosität des saugfähigen Keramikkörpers wird eine erheblich vergrößerte Oberfläche zur Verdunstung bereitgestellt. Auf diese Weise wird die Leistungsfähigkeit der zur Verdunstung zur Verfügung stehenden Außenfläche enorm gesteigert.

Abweichend von den üblichen Herangehensweisen erfolgt keine Kreisführung des Wassers. Durch die enorm große Oberfläche sowie Porosität des Keramikkörpers kann eine Luftbefeuchtung nunmehr unter Einweg-Führung des Wassers erfolgen, wobei überragende Kapa- zität und Leistungsfähigkeit des Verdunstungsluftbefeuchters eine stets ausreichende Luftbefeuchtung sicherstellen.

Bevorzugt weist ein Verdunstungsluftbefeuchter eine Konvektionsaußenfläche 2 auf, welche an die Außenfläche der Verdunstungseinheit 1 angrenzend angeordnet ist. Eine Konvekti- onsaußenfläche wandelt einfallendes Licht in Wärmestrahlung um, erwärmt dadurch die anliegende Luft und die erwärmte Luft wird konvektiv neben der angrenzenden Außenfläche aufsteigen. Hierbei sind besonders Materialien bevorzugt, welche eine niedrige Wärmeleitfähigkeit und geringe Wärmekapazität aufweisen. Besonders bevorzugt wird eine solche Außenfläche in Form eines schwarzen Kunststoffes oder einer schwarzen Keramik mit Glas- Lasur-Oberfläche bereitgestellt werden. Die schwarze Farbe bewirkt das Umwandeln in Wärmestrahlung, während die geringe Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität des Materials ein Abfließen der Wärmeenergie verhindert. Kunststoff ist hierbei besonders preisgünstig in der Herstellung, während Keramik eine besonders stabile und langlebige Konvektionsaußenfläche bereitstellt. Im Ergebnis wird angrenzende Luft mit hoher Energieausbeute aufge- wärmt. Die erwärmte Luft weist eine deutlich höhere Aufnahmekapazität für Wasserdampf auf und verstärkt so die Verdunstungsleistung der angrenzenden Verdunstungseinheit 1. Bevorzugt weist ein Verdunstungsluftbefeuchter zumindest teilweise parallel vertikal ausgerichtete Flächen von Verdunstungseinheit 1 und Konvektions-Außenfläche 2 auf. Das kon- vektiv aufsteigende Luftvolumen wird so parallel zu seiner Strömungsrichtung zumindest teilweise entlang der Außenfläche der Verdunstungseinheit 1 geführt und vermag in flächi- ger, laminarer Strömung eine zusätzlich gesteigerte Feuchtigkeitsmenge in die Umgebungsluft einzubringen.

Bevorzugt weist eine Verdunstungseinheit 1 eine zumindest teilweise quer zu einer Konvektions-Außenfläche 2 ausgerichtete Außenfläche auf. Durch die quer zur Strömungsrichtung konvektiv aufsteigender Luft angeordneten Flächen wird die aufsteigende Luft verwirbelt und durchmischt, wodurch eine innigere und gleichmäßigere Wechselwirkung mit der Außenfläche erzielt wird. Dies vermag in gebrochener, turbulenter Strömung eine zusätzlich gesteigerte Feuchtigkeitsmenge in die Umgebungsluft einzubringen. Bevorzugt weist die Verdunstungseinheit 1 innerhalb des Wasserreservoirs mindestens eine Innenfläche 12 auf. Innenfläche 12 bezeichnet die makroskopisch sichtbare Fläche eines im eintauchenden Bereich ausgebildeten Hohlraums, welcher von der maximalen Füllhöhe ausgehend bis zum Boden des Wasserreservoirs erstreckt ist. Der Hohlraum umschließt mithin, ausgehend von der Wasseroberfläche des Wasserreservoirs, ein Wasservolumen, wobei die Innenfläche 12 die einschließende Innenseite bezeichnet. Durch das beschriebene Hohlvolumen wird das Fassungsvermögen des Wasserreservoirs 3 maximiert und eine verbesserte Ansaugkapazität der Verdunstungseinheit 1 sichergestellt. Besonders vorteilhaft ist die Verdunstungseinheit dabei lichtdicht ausgebildet, wodurch einer Veralgung des Wasserreservoirs zusätzlich vorgebeugt wird.

Bevorzugt weist die Verdunstungseinheit 1 mindestens eine Zulauföffnung 1 1 auf. Die Zulauföffnung 1 1 ist im Bereich des Wasserreservoirs 3 ausgebildet und erlaubt den Zugang zu einem Innenvolumen der Verdunstungseinheit 1 . Muss ein erfindungsgemäßer Verdunstungsluftbefeuchter mit teilentleertem Wasserreservoir 3 nachgefüllt werden, so erlaubt die Zulauföffnung 1 1 vorteilhaft das Nachfüllen durch direktes Übergießen der Verdunstungseinheit 1 ; eine Entnahme der Verdunstungseinheit ist nicht nötig, da die Zulauföffnung das außenseitig abfließende Wasser direkt in das Wasserreservoir einströmen lässt. Weiterhin stellt das Innenvolumen der Verdunstungseinheit eine vergrößerte Ansaugfläche bereit, welche die Verdunstungsleistung des Verdunstungsluftbefeuchters zusätzlich steigert.

Besonders vorteilhaft wird die Zulauföffnung 1 1 als Zugang zu der vorbeschriebenen Innenfläche 12 ausgebildet und dabei im verschatteten Bereich des Wasserreservoirs 3 angeord- net. Dadurch bleibt vorteilhaft der ästhetische Gesamteindruck der Raumform der Verdunstungseinheit gewahrt.

Bevorzugt weist die Verdunstungseinheit 1 eine Raumform auf, welche ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Kugel, trapezoid einseitig geschlossenem Zylinder und Kegelform.

Die Kugelform stellt vorteilhaft eine kontinuierlich gleichmäßige Verdunstungsleistung je Fläche bereit. Mit einer kugelförmigen Verdunstungseinheit konnte ein Austrocknen der Außen- fläche selbst bei Luftzugbelastung durch offen stehende Türen und Fenster stets vermieden werden.

Die Zylinderform stellt vorteilhaft eine besonders flexible Verdunstungsleistung bereit, indem diese mit einem gleichfalls zylinderförmigen Wasserreservoir mit seitlich anliegendem, variierbarem Rand kombiniert wird. Variierbar bedeutet, dass die durch den Rand des Wasserreservoirs abgedeckte Mantelfläche des Zylinders an die notwendige Verdunstungsleistung angepasst werden kann, bevorzugt über eine flexibel in der Höhe stufenlos einstellbare Seitenmanschette, besonders bevorzugt eine Ringmanschette, welche gleichzeitig zumindest teilweise als Konvektionsaußenfläche ausgebildet ist. Besonders vorteilhaft kann bei variierbarer Außenfläche der Verdunstungseinheit und einstellbarer, aktiver Konvektionsaußenfläche die Verdunstungsleistung in Kombination mit der Verdunstungskapazität reguliert werden.

Die Kegelform verbindet vorteilhaft eine höhere Verdunstungskapazität mit einer gleichmäßigen, kontinuierlichen Strömungsführung entlang der schrägen Außenfläche. Bevorzugt in Form einer kontinuierlich gewölbten Mantelfläche in Kombination mit einer angrenzenden Konvektionsaußenfläche wird eine laminare Strömungsführung mit gesteigerter Verdunstungsleistung zugänglich. Besonders bevorzugt weist die vorbeschriebene Kegelform oberseitig quer erstreckte, keramische Verdunstungsflächen auf. An diesen quer ausgerichteten Flächen wird die laminare Strömung turbulent gebrochen, vermischt und mit zusätzlich gesteigerter Verdunstungsleistung besonders gleichmäßig mit gasförmigem Wasser angereichert.

Bevorzugt ist die Verdunstungseinheit 1 als keramischer, poröser Festkörper ausgebildet, aufweisend eine Wasseraufnahmekapazität bezogen auf das Trockengewicht von (Wassermasse/Trockengewicht) = 10/100 bis 40/100, bevorzugt 15/100 bis 30/100, besonders bevorzugt 15/100 bis 25/100. Mit einer Wasseraufnahmekapazität von 10/100 bis 40/100 zeigen Verdunstungseinheiten von bis zu 60 cm Höhe oberhalb des Wasserreservoirs stets eine vollständige Durchdringung mit Wasser. Liegt die Wasseraufnahmekapazität niedriger, kann es zum Austrocknen von Teilflächen der Verdunstungseinheit kommen, während bei höherer Wasseraufnahmekapazität eine unzureichende Saugleistung der Keramik beobachtet wurde.

Bei einer Wasseraufnahmekapazität im Bereich von 15/100 bis 30/100 ist eine vorteilhafte Kombination von Saugleistung und Verdunstungskapazität gegeben, welche auch bei direkt einwirkender, intermittierender Sonneneinstrahlung im Fensterbereich stets eine vollständig mit Wasser durchdrungene Verdunstungseinheit mit maximaler Leistungsfähigkeit bereitstellt.

Bei einer Wasseraufnahmekapazität im Bereich von 15/100 bis 25/100 wurde eine beson- ders ausgeprägte Saugfähigkeit festgestellt. Selbst unter starker Windbelastung trocknet eine solche Verdunstungseinheit nicht aus. Die Erfinder gehen davon aus, dass die Gleichmäßigkeit der Anordnung der aufgefundenen, offenen Mikro-Poren (Porengröße im Bereich von 1 bis 100 Mikrometer), welche zur Außenfläche hin kontinuierlich im Durchmesser abnahmen, für diese besonders starke Saugleistung verantwortlich sind.

Bevorzugt weist ein Verdunstungsluftbefeuchter zuflussseitig zur Verdunstungseinheit 1 eine ionentauschende Einrichtung auf. Durch Austausch von Erdalkali-Ionen gegen Alkali-Ionen wird ein Verkalken und Verkrusten der Verdunstungseinheit 1 bei Verwendung von Leitungswasser mit hohem Kalkanteil verhindert. Weiterhin kann die Verdunstungseinheit 1 durch destilliertes Wasser von den gut löslichen Alkali-Salzen befreit und in ihrer Leistungsfähigkeit regeneriert werden. Verdunstungskapazität und -leistung der Verdunstungseinheit 1 bleiben so deutlich länger erhalten.

Besonders bevorzugt besteht die ionentauschende Einrichtung aus einer zuflussseitig ange- ordneten Schüttung aus ionentauschendem Salz mit bioziden Partikeln. Wasser wird zum Auffüllen des Wasserreservoirs durch die besagte Schüttung hindurch in den Verdunstungsluftbefeuchter gefüllt. Durch die ausgetauschten Ionen wird die Langlebigkeit und Leistungsfähigkeit der Verdunstungseinheit 1 gefördert, während die bioziden Partikel ggf. im Leitungswasser vorhandene Keime wie beispielsweise Legionellen abtöten und so im Vorfeld einer Verkeimung des Wasserreservoirs vorbeugen. Bevorzugt ist das Wasser im Wasserreservoir dann einerseits durch die beschriebene Schüttung und andererseits durch die Verdunstungseinheit 1 von der Umgebungsluft getrennt. Besonders bevorzugt werden als biozide Partikel Silber-Nano-Partikel verwendet, welche teilweise aus dem Salz herausgelöst werden. Dadurch werden im Gebrauch auch das Wasserreservoir 3 und die Verdunstungseinheit 1 kontinuierlich mit bioziden Partikeln versehen und sogar eine unästhetische Ausbildung von besonders hartnäckigen Algen wird sicher vermieden.

Bevorzugt ist die Verdunstungseinheit 1 als weiße, poröse Keramik mit einer maximalen Porengröße von 0,1 mm aus Steingutmaterial mit alkalischem Mineralanteil ausgebildet. Die weiße Keramik heizt auch bei direkter Sonneneinstrahlung kaum auf. In Kombination mit der Porengröße und den alkalischen Anteilen wird zudem eine durchgehende, verbesserte Benetzung mit dem aufgesogenen Wasser erzielt: Das leicht alkalisch eingestellte Wasser zieht auf Grund seiner verringerten Oberflächenspannung deutlich gleichmäßiger über die Poren als dünner Film auf der Oberfläche auf. Durch die gleichmäßigere Verdunstung wird der Kühleffekt der weißen Keramik verstärkt. Durch die Kombination von niedriger Temperatur und alkalisch eingestelltem Milieu wird so eine von Außen eingebrachte Verkeimung oder Veralgung der Außenfläche bei verbesserter Verdunstung zusätzlich erschwert.

Besonders bevorzugt wird die Keramik mit einem alkalihaltigen, ionentauschenden Mineral- anteil mit Farbindikator versehen. Der Farbindikator zeigt optisch an, wenn der lonentau- scher und/oder das Depot an Alkalien erschöpft sind. Besonders in medizinischen Bereichen, in denen eine möglichst keimfreie Luftbefeuchtung notwendig ist, wird so eine durchgehend hygienische Verwendung eines Verdunstungsluftbefeuchters möglich. Weitere Vorteile ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen. Es versteht sich, dass die vorbeschriebenen Merkmale und Vorteile und nachfolgenden Ausführungsbeispiele nicht beschränkend aufzufassen sind. Vorteilhafte, zusätzliche Merkmale und zusätzliche Merkmalskombinationen, wie sie in der Beschreibung erläutert sind, können im Rahmen der unabhängigen Ansprüche im beanspruchten Verdunstungsluftbefeuchter sowohl einzeln als auch ab- weichend kombiniert verwirklicht werden, ohne dass der Bereich der Erfindung verlassen würde.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN Es veranschaulichen an Hand von Prinzipskizzen Fig. 1 eine zylindrische Verdunstungseinheit 1 mit seitlicher Zulauföffnung 1 1 und einem Wasserreservoir, welches gleichzeitig eine Konvektionsaußenfläche 2 ausbildet,

Fig. 2 eine kegelförmige Verdunstungseinheit 1 mit gewölbter Mantelfläche und Innenfläche 12, welche oberseitig zum Kegel quer erstreckte Verdunstungsflächen aufweist, mit separater Konvektionsaußenfläche 2 in Ringform und Wasserreservoir 3,

Fig. 3 eine kugelförmige Verdunstungseinheit 1 mit Zulauföffnung 1 1 und Wasserreservoir, welches gleichzeitig eine Konvektionsaußenfläche 2 ausbildet,

Fig. 4 die Funktionsweise eines Verdunstungsluftbefeuchters gemäß Fig. 2,

Fig. 5 die Funktionsweise eines Verdunstungsluftbefeuchters gemäß Fig. 2 unter vorteilhafter Wirkung der Konvektions-Außenfläche 2.

DETAILLIERTE ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG AN HAND VON AUSFÜHRUNGBEISPIELEN

Fig. 1 veranschaulicht einen Verdunstungsluftbefeuchter mit einer zylindrischen Verduns- tungseinheit 1 . Die zylindrische Verdunstungseinheit 1 hat hierbei die Form eines oberseitig geschlossenen, einen Hohlraum umschließenden Zylinders. Eine schlitzförmige Zulauföffnung 1 1 ist seitlich vertikal in der Mantelfläche der Zylinderform ausgebildet und erstreckt sich vom unteren Rand bis nahe zum oberen, verschlossenen Ende. Das obere Ende ist als elipsoid ausgewölbte Außenfläche ausgebildet. Das Wasserreservoir hat die Form eines un- terseitig eben verschlossenen, nach oben offenen Zylinders, dessen Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser der Verdunstereinheit ist. Die Verdunstereinheit 1 kann schlüssig unter Ausbildung eines Ringspalts in das Wasserreservoir eingesetzt werden. Bei eingesetzter Verdunstereinheit ist die seitliche Zulauföffnung komplett von der Mantelfläche des Wasserreservoirs verdeckt und allein ein schmaler Rand der Seitenfläche sowie das elipsoid ausgewölbte, oberseitige Ende der Verdunstereinheit 1 bilden die Außenfläche zur Verdunstung des Wassers aus. Durch die einstückige, durchgehende Keramikstruktur der Verdunstereinheit 1 ist eine maximale Ansaugkraft für den Transport des Wassers aus dem Reservoir zur Außenfläche hin gewährleistet.

In der veranschaulichten Konstruktionsform ist die Mantelfläche des Wasserreservoirs als Konvektions-Außenfläche 2 ausgebildet, beispielsweise in Form einer schwarzen Keramik mit Glas-Lasur-Oberfläche. Die seitlich an der Konvektions-Außenfläche 2 anliegende Luft wird bei Lichteinfall über Wärmestrahlung erwärmt und steigt konvektiv direkt an die Verdunstereinheit 1 angrenzend auf. Durch die nahezu vollständige Umschließung des Wasserreservoirs mit der Verdunstereinheit ist eine sehr kompakte Bauweise gegeben, bei der eine konstante Abgabe von vollständig verschattetem Wasser an die Umgebungsluft bereit- gestellt wird. Bei Lichteinfall wird die Verdunstung zusätzlich durch konvektiv aufsteigende Luft begünstigt. Solch ein kompakter Verdunstungsluftbefeuchter ist insbesondere für die Verwendung in Büroräumen und Arbeitsbereichen geeignet, da er ob seiner kompakten Bauweise einfach zu integrieren ist und auf robuste und zuverlässige Weise eine Luftbefeuchtung sicherstellt.

Besonders vorteilhaft erlauben die extrem platzsparenden Luftbefeuchter gleichzeitig auch das Ausbringen von konzentrationsfördernden Aromen und Duftölen wie zum Beispiel Pfefferminz- und Nadelbaumduft. Figur 2 veranschaulicht einen Verdunstungsluftbefeuchter mit kegelförmiger Verdunstungseinheit 1 mit gewölbter Mantelfläche und Innenfläche 12, welche oberseitig zum Kegel quer erstreckte Verdunstungsflächen aufweist. Der Verdunstungsluftbefeuchter weist zudem eine separate Konvektionsaußenfläche 2 in Ringform und ein schalenförmiges Wasserreservoir 3 auf. Der Innendurchmesser der ringförmigen Konvektions-Außenfläche 2 ist mindestens so groß wie der Durchmesser der Kegelbasis der Verdunstereinheit 1 , während der Außendurchmesser der ringförmigen Konvektions-Außenfläche größer als der Randdurchmesser des schalenförmigen Wasserreservoirs ausgebildet ist. Das befüllte Wasserreservoir 3 wird zur Luftbefeuchtung zunächst mit der Konvektions-Außenfläche 2 entlang des Randes oberseitig verschlossen; bevorzugt weist die Konvektions-Außenfläche dazu eine unterseitige Auskragung oder Nut auf, um ein nachträgliches Verrutschen zu verhindern. Anschließend wird die kegelförmige Verdunstereinheit 1 mit der Kegelbasis voran durch die ringförmige Konvektions-Außenfläche 2 in das Wasserreservoir 3 eingesetzt. Die im Bereich der Kegelbasis ausgebildete Innenfläche 12 stellt eine maximale Ansaugkapazität zur dauerhaft verbesserten Luftbefeuchtung sicher.

Durch die strukturelle Separation von Wasserreservoir 3 und Konvektions-Außenfläche 2 wird in dieser Konstruktionsform eine Wärmebrücke von Konvektions-Außenfläche 2 zum Wasser zusätzlich vermieden und die Wirksamkeit der Konvektions-Außenfläche 2 zusätzlich verbessert. Wie Fig. 2 veranschaulicht, erlauben die kegeloberseitig quer erstreckten Verdunsterflächen auch eine ästhetische Formgestaltung, sodass der räumliche Eindruck einer Topfpflanze zugänglich ist. Bevorzugt wird die hier veranschaulichte Bauweise mit einem zweiten Ringeinsatz kombiniert, welcher an der einstückigen, keramischen Verdunstereinheit 1 anzubringen ist. Dieser zweite Ringeinsatz deckt den Ringspalt zwischen eingesetzter Verdunstereinheit 1 und Kon- vektions-Außenfläche 2 ab und verschattet somit das Wasserreservoir vollständig. Besonders bevorzugt ist der zweite Ringeinsatz mit einer ionentauschenden Einrichtung und/oder einem Höhenanzeiger für den Wasserstand kombiniert. Das Nachfüllen erfolgt hierbei in klassischer Weise durch Eingießen über den zweiten Ringeinsatz - wobei vorteilhaft gleichzeitig die Ionen getauscht werden - bis der Füllstandsanzeiger wieder den maximalen Wasserstand im Wasserreservoir 3 anzeigt. Diese Bauweise ist sowohl ästhetisch als auch in der Handhabung einer Zimmerpflanze so ähnlich, dass eine Integration in ein übliches Arbeits- und Wohnumfeld besonders problemlos und einfach möglich wird.

Figur 3 veranschaulicht eine kugelförmige Verdunstungseinheit 1 mit Zulauföffnung 1 1 und Wasserreservoir, welches gleichzeitig eine Konvektionsaußenfläche 2 ausbildet. Die Verdunstereinheit 1 ist hierbei als unterseitig angeschnittene Hohlkugel einstückig aus Ke- ramik ausgebildet. Die Zulauföffnung 1 1 ist als kurze, schlitzförmige, senkrecht ausgerichtete Öffnung vom unteren, horizontalen Rand zur oberseitigen Kugelkuppel hin ausgerichtet. Das Wasserreservoir ist passend als formschlüssige Hohlkugelschale mit planer Standfläche ausgebildet, in welche die Verdunstereinheit 1 seitlich umlaufend anliegend eingesetzt werden kann. Die Zulauföffnung 1 1 der Verdunstereinheit 1 wird im eingesetzten Zustand vom seitlich anliegenden Schalensegment des Wasserreservoirs vollständig abgedeckt und das Volumen des Wasserreservoirs wird von der einstückigen, keramischen Verdunstereinheit 1 im Wesentlichen vollständig umschlossen. Die Außenseite des Wasserreservoirs ist als Kon- vektions-Außenfläche 2 ausgebildet. Durch die Kugelform und den unterhalb des Kugeläquators endenden, oberen Rand des Wasserreservoirs wird konvektiv aufsteigende Luft direkt an der Verdunstereinheit 1 anliegend aufwärts strömen. Dadurch wird die Verdunstungsleistung auf besonders vorteilhafte Weise erhöht, wobei das allseitig umschlossene Wasserreservoir in Kombination mit der einstückigen Verdunstereinheit eine mehr als ausreichende Ansaugkapazität bereitstellen, sodass auch mit mehreren Zulauföffnungen 1 1 stets eine ausreichende Wassermenge zur Außenfläche transportiert wird. Bevorzugt wird bei dieser Bauweise die Verdunstungskapazität und -leistung durch Variation der Randhöhe des Wasserreservoirs - zum Beispiel über verschiedene Reservoir-Behälter - an den jeweiligen Bedarf angepasst. Fig. 4 veranschaulicht die Funktionsweise eines Verdunstungsluftbefeuchters gemäß Fig. 2. Der Verdunstungsluftbefeuchter weist als Verdunstungseinheit (1 ) einen einstückigen, saugfähigen Keramikkörper auf, welcher mit seinem Kegelstumpf in das Wasserreservoir (3) vollständig eintaucht und oberhalb des Wasserreservoirs (3) mit der Mantelfläche des Kegelstumpfes und den oberseitig quer erstreckten Verdunstungsflächen die Außenfläche ausbil- det. Mit dem saugfähigen Keramikkörper wird die offen poröse Struktur bereitgestellt, welche über ihre Kapillarität Wasser aktiv aus dem Reservoir heraus ansaugt und entgegen der Schwerkraft nach oben transportiert. Durch das Eintauchen bis zum tiefsten Punkt des Wasserreservoirs wird die maximale Verdunstungskapazität im Umfang des gesamten Wasserreservoirs sichergestellt. Die Porosität des saugfähigen Keramikkörpers stellt eine erheblich vergrößerte Oberfläche zur Verdunstung bereit. Die Leistungsfähigkeit der zur Verdunstung zur Verfügung stehenden Außenfläche ist enorm gesteigert und die Luftbefeuchtung erfolgt in einem Einweg-Verfahren ohne Kreisführung des Wassers.

Fig. 5 veranschaulicht die Funktionsweise eines Verdunstungsluftbefeuchters gemäß Fig. 2 unter vorteilhafter Wirkung der Konvektions-Außenfläche 2. Die strukturell und thermisch vom Wasserreservoir 3 getrennte, ringförmige Konvektions-Außenfläche 2 erwärmt bei einfallendem Sonnenlicht entlang ihrer horizontal ausgerichteten Ringfläche die anliegende Luft durch Wärmestrahlung. Die erwärmte Luft steigt angrenzend zur kontinuierlich nach oben hin gewölbten Mantelfläche des Kegelstumpfes der Verdunstereinheit 1 auf und wird dabei in laminarer Strömung anliegend mit Wasser angereichert. Nachfolgend trifft die laminar aufströmende Luft auf die quer erstreckten Verdunsterflächen. Die einstückige Keramik transportiert über die inneren Poren per Kapillarkraft Wasser aus dem Wasserreservoir an die Oberfläche dieser Verdunsterflächen. Die laminar aufströmende Luft wird an diesen Querflächen seitlich abgelenkt und mit angrenzender Umgebungsluft verwirbelt. In turbulen- ter Strömung wird so Umgebungsluft zusätzlich über die quer erstreckten Verdunsterflächen geführt und die Verdunstung von Wasser vorteilhaft gesteigert. Die Umgebungsluft wird im innigen Kontakt verstärkt mit Wasser angereichert. Bevorzugt wird dieser Effekt gleichzeitig zur Freisetzung von Raumdüften und -ölen verwendet. Die vorliegende Erfindung stellt erstmals einen Verdunstungsluftbefeuchter bereit, bei dem über einen saugfähigen Keramikkörper mit kapillarer Wasser-Ansaugung ohne Kreisführung mit Wasser angereicherte Umgebungsluft durch Verdunstung entlang einer Außenfläche des Keramikkörpers bereitgestellt wird.

BEZUGSZEICHENLISTE

Verdunstungseinheit

Zulauföffnung

Innenfläche

Konvektions-Außenflache Wasserreservoir