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Luftbefeuchtungsgerät Die Erfindung bezieht sich auf ein nach dem Ver- dampferprinzip arbeitendes Luftbefeuchtungsgerät mit einem elektrischen Heizelement, das Wasser aus einem Vorratsbehälter verdampft. Solche Geräte sind bekannt. Sie dienen dazu, die durch Zentralheizung oder Strahlungsheizung zu trocken gewordene Luft in Wohn- und Arbeitsräumen zu befeuchten. Das sich bei solchen Geräten stellende Proble m besteht darin, wie man das Niveau des Wassers in einer relativ kleinen Verdampfungskammer konstant halten kann, damit der Wirkungsgrad möglichst hoch ist. Ist das Niveau zu tief, so dass ein grosser Teil des Heizelementes aus dem Wasser herausragt, so besteht die Gefahr, dass sich das Element örtlich zu stark erhitzt und defekt wird.
Ist andererseits das Niveau zu hoch, so verdampft das Wasser wetiger schnell und der NW#rkungs- grad sinkt. Bei bekannten Geräten ist dieses Problem mittel, Auslaufvorrichtungen, dis vom steigenden Niveau verschlossen sn werden, mittels Ventilen oder auf andere mehr oder weniger komplizierte Weise gelöst. Zudem muss bei diesen bekannten Lösungen zuerst das Niveau in der Verdampfungskammer ein wenig absinken bevor wieder nachgefillt wird.
Die Erfindung bietet eine iüberraschend einfache Lösung dieses Problems, welche sich dadurch auszeichnet, dass das hHeizelement in einer, bis auf eine im unteren Bereich angeordnete Wassereintrittsöffnung und eine im oberen Bereich angeordnete Dampf-Austritts- öffnung allseitig geschlossenen Verdampfungskammer angebracht ist. die mit mindestens einem Schwimmkörper verbunden ist, der sie bezüglich der Wasseroberfläche so hält, dass der Wasserstand in der Verdampfungskammer immer auf gleichem, für die Verdampfung güinstigem Niveau bleibt, unabhängig davon wieviel Wasser schon verdampft ist, solange die Verdampfungskammer auf dem Wasser des Vorratsbehälters schwimmt.
Da bei dieser erfindungsgemässen Lösung die Gefahr besteht, dass zu viel Wärme von dem, in der Verdampfungskammer vorlhandetneu lochendetn Wasser an, das kühle Wasser im Vorratsbehälter abgegeben wird, ist es von Vorteil, wenn die Verdampfungskammre eine Wärmeisolierschicht aufweist, die das in der Verdampfungskammer vorhandene kochende Wasser von dem kühlen Wasser im Behälter isoliert.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes vereinfacht dargestellt: Fig. 1 zeigt ein Gerät im Schnitt entlang der Linie I-I in Fig. 2; Fig. 2 dasselbe Gerät in Ansicht von oben, mit teilweisem Schritt des Schwimmers; Fig. 3 ein anderes Gerät im Schnitt; Fig. 4 ein drittes Gerät im Schnitt; Fig. 5 eine weitere Variante eines Gerätes im Sclhnitt längs der Linie V-V in Fig. 6: Fig. 6 das Gerät nach Fig. 5 in Ansicht von oben Fig. 7 ein Detail in gzrösserem Mlas-tab.
Die Fig. 1 und 2 zeigen ein sehr einfaches Gerät, welches äusserlich die Form eines in einem Wasserkassen treibenden Schwimmers hat. Das Gerät umfasst einen Vorratsbehälter 1. der das zu verdampfende Wasser W enthält. Auf dent Wasser treibt ein Schwimmer 3. der mit einem Arm 4 verbunden ist. Der Arm selber ist mit einer Querachse 5 verbunden, die in den Seitenwänden des Behiilters, bei 6 gelagert ist, damit der Schwimmer sich enisprechend dem Niveau des Wassers heben und senken aber nicht kippen kann. Der Arm 4 ist als Rohr atutsgebildet und das Stromzufuhrkabel 7 für das Heizelerment des Verdampfers ist durch das Rohr hindurch in den Schwimmer geführt. Der Schwimmer 3 umfasst zwei Teile, einen Schwimmerkörper 8, der für den Auftrieb sorgt und eine mit dem Schwimmkörper fest verbundene Verdampferkammer 9.
Schwimmkörper und Verdampfungskammer haben eine gemeinsame zylindrische Aussenwand 10, sind aber durch eine Trennwand 11 voneinander getrennt. Die Verdampfungskammer ist doppelwandig ausgebildet. Der Hohlraum zwischen der Aussen- Lind der Innenwand 12 bildet eine Wärmeisolierung. An der Trcnn%vaad 11 ist ein elrhtrisclies lleizeleinent 1-3 be-
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festigt. Es ist dies ein sogenannter Heizstab, in dem die Heizspirale voll isoliert gegen den Aussenmantel des Stabes angeordnet ist. Das Kabel 7 ist mit dem Element 13 verbunden.
Die doppelte Wand der Verdampfungskammer ist unten mit einer Wasser-Einlassöffnung 14 und oben mit einer Dampf-Ausblaseöffnung 15 versehen. Beide Öffnungen sind so ausgebildet, dass trotzdem der Hohlraum zwischen Aussen- und Innenwand der Verdampfungskammer hermetisch dicht ist. Es soll kein Wasser oder Dampf in diesen Hohlraum eindringen können.
Beim Betrieb schwimmt der Schwimmer 3 auf dem Wasser W wobei er etwa bis zur Hälfte in das Wasser eintaucht. Schwimmkörper 8 sorgt für den Auftrieb, die Verdampfungskammer bildet den Ballast. Die Ver- dampfungkammer füllt sich nämlich durch die Öffnung 14 mit Wasser. (Der zusätzliche Auftrieb durch den Hohlraum der doppelten Wand ist nur gering) Das in der Verdampferkammer vorhandene Wasser wird durch das Heizelement 13 zum Kochen und Verdampfen gebracht, der Dampf entweicht durch die Öffnung 15 und befeuchtet die Luft. Da der Auftrieb des Schwimmkörpers immer gleich ist, taucht auch die Verdampfungskammer immer gleich tief ein und bleibt das Niveau in der Verdampfungskammer immer konstant, so dass das Heizelement immer unter günstigsten Bedingungen arbeiten kann.
Der Dampf ist durch die Pfeile und die Wolke D angedeutet.
Man kann das Gerät noch mit einer Sicherung gegen Trockenkochen versehen, damit in einem solchen Fall das Heizelement nicht zerstört wird. eine solche Vorrichtung kann ein Thermounterbrecher sein, der in wärmeleitender Verbindung mit der Zwischenwand 11 montiert ist und der bei Überhitzung seine Kontakte öffnet.
Fig. 3 zeigt ein anderes Luftbefeuchtungsgerät, bei dem die Verdampfungskammer 20 von zwei zylindrischen Schwimmerkörpern 21 auf dem Wasser treibend gehalten wird. Die Kammer 20 enthält ein Heizelement 22, dem durch ein flexibles Kabel 23 Strom zugeführt wird. Die Kammer enthält eine Wasser-Eintrittsöffnung 24 im Boden und eine Dampf-Austrittsöffnung 25 im oberen Teil. Im Ge2gensatz zu dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Gerät. bei dem die Verdampfungskammer beim Absinken des Niveaus im Vorratsbehälter um die Achse 5 schwenkt. bleibt hier die Verdampfungskam- mer dank den beiden Schwimmkörpern immer in horizontaler Lage. Das Gerät ist mehr oder weniger schematisch dargestellt. es fehlt eine Wärmeisolation der Verdampfungskammer und ein Schutz gegen Trockenkochen.
Das im Vorratsbehälter vorhandene Wasser ist mit W, austretender Dampf mit D bezeichnet.
Fig. 4 zeigt schematisch ein Luftbefeuchtungsgerät, bei dem der Schwimmkörper eine Art Bootform aufweist, bei der die Verdampfungskammer den zentralen Teil bildet. Die Fig. 5 bis 7 zeigen die Ausführungsform eines solchen Gerätes. Entsprechende Teile sind daher in den Fig. 4 bis 7 mit gleichen Bezugszahlen angedeutet. In diesen Figuren ist ein Luftbefeuchtungsgerät dargestellt, dessen Hauptteile ein Wasser Vorratsbehälter 30 mit einem darin treibenden Schwimmkörper 31 und einer Verdampfungskammer 32 sind. In der Verdampfungskammer befindet sich ein elektrisches Heizelement 33. Der Vorratsbehälter hat einen verbreiterten Rand 34, an dem das Strotmzufuhrkabel 35 mittels einer Klemmbride 36 gehalten ist, so dass das Kabel rine llexible Schleife bildet und sich der Schwimmkörper entsprechend dem Niveau im Behälter ungehindert heben oder senken kann.
Der Schwimmkörper ist mit der Verdampfungskammer verbunden. Sie umfassen einen ersten Teil 37, der die Wand der Verdampfungskammer sowie Wand und Boden des Schwimmkörpers bildet. Ein zweiter oder Deckelteil 38 deckt beide, Schwimmkörper und Verdampfungskammer von oben ab. Ein wegnehmbarer Boden 39 deckt die Verdampferkammer von unten ab. Die Teile 37 und 38 sind aus Kunststoff hergestellt. Der Boden 39 ist zwecks Wärmeisolation doppelwandig ausgebildet. Er umfasst einen Kunststoffteil 40 und einen Blechteil 41. Am Rand sind diese Teile mittels eines Gummi-Profilstreifens 42 gegeneinander und gegen den Teil 37 abgedichtet. In der Mitte des Bodens ist eine Wasser Zutrittsöffnung vorhanden, die als hohle Schraube 43 ausgebildet ist und die zugleich die Teile 40, 41, 42 zusammenhält.
Mittels seitlich angeordneten Flügelmuttern 44 ist der Deckel 39 leicht abnehmbar mit der Verdampfungskammer verbunden.
Das Heizelement ist dadurch zwecks einer eventuellen Reinigung bzw. zum entfernen von Kalkablagerungen leicht zugänglich. Das Heizelement ist mittels der Mutter 45 an der Wand 37 der Verdampferkam- mer eingeschraubt. Auf einem Metallstreifen 46 der unter die Mutter 45 geklemmt ist, ist ein Thermounter- brecher 47 angeordnet. Der Metallstreifen 46 stellt eine wärmeleitende Verbindung zum Heizelement 33 her, so dass der Unterbrecher seine Kontakte öffnet, wenn das Element sich durch Trockenkochen zu stark erhitzt. Ein Rückstellknopf 48 erlaubt, die Kontakte des Unterbrechers wieder zu schliessen. Die Teile 37, 38 sind so dimensioniert, dass fast die ganze Wasseroberfläche abgedeckt ist.
Damit während des Betriebes Wasser in den Vorratsbehälter nachgefüllt werden kann, ist eine Füllöffnung 49 ausgespart.
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Air humidification device The invention relates to an air humidification device which works according to the evaporator principle and has an electrical heating element which evaporates water from a storage container. Such devices are known. They are used to humidify the air in living and working spaces that has become too dry due to central heating or radiant heating. The problem with such devices is how to keep the level of the water constant in a relatively small evaporation chamber so that the efficiency is as high as possible. If the level is too low, so that a large part of the heating element protrudes from the water, there is a risk that the element will overheat locally and become defective.
On the other hand, if the level is too high, the water evaporates more quickly and the degree of water efficiency drops. In known devices, this problem is solved by means of discharge devices, which are closed by the rising level, by means of valves or in other more or less complicated ways. In addition, with these known solutions, the level in the evaporation chamber must first drop a little before refilling takes place again.
The invention offers a surprisingly simple solution to this problem, which is characterized in that the heating element is mounted in an evaporation chamber that is closed on all sides except for a water inlet opening located in the lower area and a steam outlet opening located in the upper area. which is connected to at least one float that holds it in relation to the water surface in such a way that the water level in the evaporation chamber always remains at the same level, which is favorable for evaporation, regardless of how much water has already evaporated, as long as the evaporation chamber floats on the water of the storage container .
Since with this inventive solution there is the risk that too much heat from the newly pierced water present in the evaporation chamber will be released into the cool water in the storage container, it is advantageous if the evaporation chamber has a thermal insulation layer that matches that in the evaporation chamber Boiling water isolated from the cool water in the container.
Some exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in simplified form in the drawing: FIG. 1 shows a device in section along the line I-I in FIG. 2; 2 shows the same device in a view from above, with a partial step of the swimmer; 3 shows another device in section; 4 shows a third device in section; 5 shows a further variant of a device in a section along the line V-V in FIG. 6: FIG. 6 shows the device according to FIG. 5 in a view from above; FIG. 7 shows a detail in a larger scale.
FIGS. 1 and 2 show a very simple device which externally has the shape of a float floating in a water tank. The device comprises a storage container 1 which contains the water W to be evaporated. A float 3 connected to an arm 4 floats on the water. The arm itself is connected to a transverse axis 5, which is mounted in the side walls of the container at 6, so that the swimmer can raise and lower the level of the water but not tilt. The arm 4 is formed as a tube and the power supply cable 7 for the Heizelerment of the evaporator is passed through the tube into the float. The float 3 comprises two parts, a float body 8 which provides buoyancy and an evaporator chamber 9 firmly connected to the float body.
The floating body and the evaporation chamber have a common cylindrical outer wall 10, but are separated from one another by a partition 11. The evaporation chamber is double-walled. The cavity between the outer and inner wall 12 forms a thermal insulation. At door% vaad 11 there is an electrical circuit 1 to 3
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solidifies. This is a so-called heating rod, in which the heating coil is arranged in a fully insulated manner from the outer jacket of the rod. The cable 7 is connected to the element 13.
The double wall of the evaporation chamber is provided with a water inlet opening 14 at the bottom and a steam exhaust opening 15 at the top. Both openings are designed in such a way that the cavity between the outer and inner walls of the evaporation chamber is still hermetically sealed. No water or steam should be able to penetrate into this cavity.
In operation, the float 3 swims on the water W, being about halfway immersed in the water. Float 8 provides buoyancy, the evaporation chamber forms the ballast. The evaporation chamber is namely filled with water through the opening 14. (The additional buoyancy through the cavity of the double wall is only slight) The water present in the evaporator chamber is brought to boil and evaporate by the heating element 13, the steam escapes through the opening 15 and humidifies the air. Since the buoyancy of the float is always the same, the evaporation chamber is always immersed to the same depth and the level in the evaporation chamber always remains constant, so that the heating element can always work under the most favorable conditions.
The steam is indicated by the arrows and the cloud D.
You can also provide the device with a protection against dry boiling, so that the heating element is not destroyed in such a case. Such a device can be a thermal interrupter which is mounted in a thermally conductive connection with the intermediate wall 11 and which opens its contacts in the event of overheating.
3 shows another air humidifier in which the evaporation chamber 20 is kept floating on the water by two cylindrical float bodies 21. The chamber 20 contains a heating element 22 to which power is supplied by a flexible cable 23. The chamber contains a water inlet opening 24 in the bottom and a steam outlet opening 25 in the upper part. In contrast to the device shown in FIGS. 1 and 2. in which the evaporation chamber pivots about axis 5 when the level in the storage container drops. The evaporation chamber always remains in a horizontal position thanks to the two floats. The device is shown more or less schematically. there is no thermal insulation of the evaporation chamber and protection against dry boiling.
The water present in the storage tank is designated by W, and the emerging steam by D.
4 shows schematically an air humidifier in which the floating body has a type of boat shape in which the evaporation chamber forms the central part. Figs. 5 to 7 show the embodiment of such a device. Corresponding parts are therefore indicated in FIGS. 4 to 7 with the same reference numbers. In these figures, an air humidifier is shown, the main parts of which are a water storage container 30 with a floating body 31 floating therein and an evaporation chamber 32. An electrical heating element 33 is located in the evaporation chamber. The storage container has a widened edge 34, on which the power supply cable 35 is held by means of a clamp 36, so that the cable forms a flexible loop and the floating body can be lifted or unhindered according to the level in the container can lower.
The float is connected to the evaporation chamber. They comprise a first part 37 which forms the wall of the evaporation chamber and the wall and bottom of the floating body. A second or cover part 38 covers both the floating body and the evaporation chamber from above. A removable bottom 39 covers the evaporation chamber from below. The parts 37 and 38 are made of plastic. The bottom 39 is double-walled for the purpose of thermal insulation. It comprises a plastic part 40 and a sheet metal part 41. At the edge, these parts are sealed against each other and against part 37 by means of a rubber profile strip 42. In the middle of the floor there is a water inlet opening which is designed as a hollow screw 43 and which at the same time holds the parts 40, 41, 42 together.
The cover 39 is connected to the evaporation chamber in an easily removable manner by means of wing nuts 44 arranged on the side.
The heating element is therefore easily accessible for possible cleaning or to remove limescale deposits. The heating element is screwed into the wall 37 of the evaporation chamber by means of the nut 45. A thermal interrupter 47 is arranged on a metal strip 46 which is clamped under the nut 45. The metal strip 46 produces a thermally conductive connection to the heating element 33, so that the breaker opens its contacts if the element heats up too much due to dry boiling. A reset button 48 allows the contacts of the breaker to be closed again. The parts 37, 38 are dimensioned so that almost the entire water surface is covered.
So that water can be refilled into the storage container during operation, a filling opening 49 is left open.