DE3712011A1 - Vorrichtung zur vermeidung von unerwuenschter feuchtigkeitsbildung in gebaeuden - Google Patents

Description

Während der kalten Jahreszeit tritt in vielen Gebäu­ den eine unerwünschte Feuchtigkeitsbildung auf. Ins­ besondere im Wohnbereich ist in den letzten Jahren dieses Problem deutlich geworden, da dicht schlies­ sende Fenster einen Luftaustausch mit der Außenluft verhindern. Der hohe Feuchtigkeitsgehalt der erwärm­ ten Innenluft kann daher nicht mehr nach außen abge­ führt werden, sondern schlägt sich an den kältesten Punkten des Raumes nieder. Dies ist oft im Bereich der Außenwände und der Decken zu beobachten. Die Feuchtigkeit wirkt sich nicht nur direkt als Schaden aus, sondern begünstigt auch das Wachstum von Schim­ melpilzen, so daß sie in mehrfacher Hinsicht uner­ wünscht ist.

Es sind Geräte bekannt, z. B. aus der Werbung in der "Welt am Sonntag" vom 22. März 1987, dort auf Seite 28 (Kopie des Zeitungsausschnittes liegt als Anlage bei), welche ein elektrisch betriebenes Kühlaggregat aufweisen. Diese Geräte schaffen einen definierten kältesten Punkt im Raum, so daß sich die Feuchtig­ keit nicht mehr an den Raumwänden oder der Raumdecke niederschlägt, sondern an diesem definierten Konden­ sationspunkt.

Abgesehen davon, daß allgemein versucht wird, die Bereiche Elektrizität und Feuchtigkeit aus Sicher­ heitsgründen voneinander zu trennen, die bei diesem Gerät jedoch zusammenfallen, unterliegt das bekannte Gerät durch seine verwendeten Aggregate nicht nur einem natürlichen Verschleiß, sondern auch einer ge­ wissen Störanfälligkeit.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kondensationsgerät zur Vermeidung von unerwünschter Feuchtigkeitsbil­ dung zu schaffen, welches im wesentlichen unabhängig von Fremdenergie arbeitet und eine möglichst geringe Störanfälligkeit aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die Ausbildung des Gerätes gemäß dem kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1 oder 10 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Vermeidung von un­ erwünschter Feuchtigkeitsbildung dargestellt.

Dabei ist mit 1 ein Innenbehälter im Inneren des Wohnraums oder desjenigen Raumes bezeichnet, in dem unerwünschte Feuchtigkeitsbildung auftritt und ver­ mieden werden soll. Dieser Innenbehälter 1 ist über ein Verbindungsrohr 2 mit einem Außenbehälter 3 ver­ bunden, der sich außerhalb des Raumes befindet, in welchem der Innenbehälter 1 angeordnet ist. Vorteil­ hafterweise wird der Außenbehälter 3 nicht nur außerhalb des Raumes, sondern außerhalb des Gebäu­ des angebracht, um eine möglichst große Temperatur­ differenz zwischen Innen- und Außenbehälter zu er­ reichen.

Das Verbindungsrohr 2 verläuft vom oberen Bereich 4 des Innenbehälters 1 schräg aufwärts zum unteren Be­ reich 5 des Außenbehälters 3. Über eine Einfüllöff­ nung 6 im oberen Bereich des Außenbehälters wird das gesamte System mit einem Kühlmedium in Form eines kältefesten Fluids befüllt, wobei dieses durch eine Ablaßöffnung 7 im unteren Bereich des Innenbehäl­ ters wieder abgelassen werden kann. Der Füllstand des Kühlmediums erreicht dabei nicht notwendiger­ weise den obersten Punkt des Außenbehälters 3, son­ dern es verbleibt entweder ein bestimmtes Luftvolu­ men (siehe Zeichnung), so daß bei einer Erwärmung eine Volumenausdehnung des Kühlmediums innerhalb des Systems erfolgen kann oder es erfolgt bei ganz gefülltem Außenbehälter 3 ein getrennter Druckaus­ gleich, z. B. durch ein Überlaufgefäß oder durch einen elastischen Werkstoff für Behälter und/oder Verbindung od. dgl.

Während der kalten Jahreszeit ist der Außenbehälter 3, der möglichst im Schatten angeordnet ist, einer verhältnismäßig großen Kälte ausgesetzt, während der Innenbehälter 1 in der warmen Raumatmosphäre ange­ ordnet ist. Innerhalb des Innenbehälters 1 erwärmt sich das Kühlmedium und verliert daher an Dichte, so daß durch das Verbindungsrohr 2 von dem Außenbehäl­ ter 3 kälteres Kühlmedium aufgrund seiner größeren Dichte in den Innenbehälter 1 fließt und aus diesem wärmeres Kühlmedium nach oben in den Außenbehälter 3 verdrängt. Es entsteht ein Kreislauf, dessen pro Zeiteinheit umgewälztes Volumen mit der Temperatur­ differenz zwischen Innen- und Außenbehälter zunimmt. Die Effektivität des Flüssigkeitsaustausches durch Konvektion wird dadurch gesteigert, daß das warme Kühlmedium den Innenbehälter 1 in seinem oberen Be­ reich verläßt, wo das wärmste Kühlmedium sich befin­ det, und daß andererseits der Anschluß des Verbin­ dungsrohres 2 am Außenbehälter 3 an dessen unterem Bereich angeordnet ist. Von dort fließt das kälte­ ste Kühlmedium ab in den Innenbehälter 1.

Dieser Kreislauf kann auf Wunsch unterbrochen wer­ den, wenn sich die Luftfeuchtigkeit zu sehr verrin­ gert, indem ein Ventil, ein Schieber oder eine ähn­ liche Absperreinrichtung - wie bei 9 angedeutet - den Fluidstrom unterbricht.

Im Innenraum kondensiert die Feuchtigkeit der Raum­ luft am Innenbehälter 1, fließt an diesem herunter und sammelt sich an einer bewußt ausgebildeten tief­ sten Stelle 8 des Innenbehälters 1. Von hier tropft das Kondenswasser in eine Sammelschale, die entweder regelmäßig geleert wird oder aus einer Blumenschale bestehen kann, die auf diese Weise automatisch be­ wässert wird. Es kann auch eine gesonderte Abfluß­ leitung vorgesehen sein, die vom Bereich der tief­ sten Stelle 8 des Innenbehälters 1 zu einer vorhan­ denen Abwasserleitung oder ins Freie führt. Beson­ ders vorteilhaft ist die Anordnung des Innenbehäl­ ters 1 über einem Spülbecken od. dgl., durch wel­ ches das Kondenswasser automatisch und ohne War­ tungsarbeiten abgeführt wird.

Alternativ zu der Verbindung zwischen den beiden Be­ hältern durch eine Leitung (Verbindungsrohr 2) kön­ nen auch zwei Verbindungsleitungen Verwendung fin­ den. Dabei führt eine Leitung für das erwärmte Me­ dium von dem oberen Bereich 4 des Innenbehälters 1 zum oberen Bereich des Außenbehälters 3. Dort kühlt sich das Medium ab und sinkt nach unten. Von dem unteren Bereich des Außenbehälters 3 führt die zwei­ te Leitung zum unteren Bereich des Innenbehälters 1. Dort erwärmt sich das kalte Medium durch den Ein­ fluß der Raumtemperatur und steigt auf, so daß ein Kreislauf entsteht. Ein Wärmeaustausch zwischen er­ wärmtem und kaltem Kühlmedium innerhalb der Verbin­ dungsleitung tritt bei der Verwendung zweier ge­ trennter Leitungen nicht auf.

Dadurch, daß der Austausch des Künlmediums zwischen den beiden Behältern durch freie Konvektion erfolgt, wird die Wirksamkeit dieser Vorrichtung automatisch den herrschenden Bedürfnissen angepaßt. In der kal­ ten Jahreszeit, wenn die Gefahr besonders groß ist, daß sich Schwitzwasser an den Wänden bildet, ist die Temperaturdifferenz zwischen Innen- und Außenbehäl­ ter besonders groß und der Austausch des Kühlmediums zwischen Innen- und Außenbehälter erfolgt besonders intensiv. Dadurch wiederum kann auch besonders viel Kondenswasser am Innenbehälter abgeschieden werden. Im Sommer dagegen, wenn die Gefahr der unerwünschten Schwitzwasserbildung nicht besteht, ist auch der Temperaturunterschied zwischen Innen- und Außenbe­ hälter so gering, daß der Austausch des Kühlmediums in stark verringerter Intensität oder gar nicht er­ folgt. Gleichzeitig ist die Temperatur des Innenbe­ hälters während dieser Zeit so hoch, daß sich hier kein Kondenswasser abscheidet.

Außer durch eine Anlage mit zwei Behältern kann die Raumluft ebenfalls entfeuchtet werden durch die Ver­ wendung eines einzelnen Behälters, der beispiels­ weise in einer Außenwand des Raumes angeordnet ist. Dabei hat ein Flächenabschnitt des Behälters Kon­ takt zur Raumluft und ein anderer Flächenabschnitt des Behälters hat Kontakt mit der Außenluft, die wesentliche kühler als die Raumluft ist. Innerhalb des Behälters entwickelt sich aufgrund freier Kon­ vektion ein Umlauf für das Kühlmedium, der abgekühl­ tes Medium von der Außenfläche des Behälters zur Räumfläche des Behälters transportiert. Dort er­ wärmt sich das Medium, indem es die Raumluft ab­ kühlt, so daß sich an der Raumfläche des Behälters Kondenswasser niederschlägt. Dieses tropft von einem tiefsten Punkt zur Raumfläche zu einem Kon­ denswassersammler, ähnlich wie bei der Anlage mit zwei Behältern.

Statt eines Behälters kann auch ein Bauteil eine wirksame Verbindung zwischen dem Raum und seiner Um­ gebung schaffen, wenn dieses Bauteil gute wärmelei­ tende Eigenschaften besitzt und sich von der Raum­ luft bis zur kühleren Außenluft erstreckt.

Durch die Wartungsfreiheit und durch ihre Unabhän­ gigkeit vom Stromnetz eignet sich die Anlage insbe­ sondere zum Einbau in Räumen, die über eine lange Zeit leerstehen, z. B. Wochenend- und Ferienhäuser bzw. -wohnungen.

Ggf. kann es wünschenswert sein, beispielsweise auf­ grund der baulichen Gegebenheiten, anstelle des Me­ dientransports durch freie Konvektion eine Pumpe einzusetzen, welche eine erzwungene Konvektion oder auch einen Medientransport entgegen der eigentlichen Konvektionsrichtung bewirken kann. Dadurch ist es beispielsweise möglich, bei der Anlage mit zwei Be­ hältern den Außenbehälter tiefer anzuordnen als den Innenbehälter. Eine derartig erweiterte Anlage weist gegenüber dem erheblich komplexeren bekannten Gerät mit einem eigenen Kälteaggregat erhebliche Vorteile im Hinblick auf den Bauaufwand und die Störanfälligkeit auf.

Der Energiebedarf beschränkt sich auf den Transport des Kühlmediums, eine Leistung für die Kälteerzeu­ gung braucht nicht aufgewendet zu werden. Daher kann der Energiebedarf für diese erweiterte Anlage bei­ spielsweise mit Hilfe von Solarzellen wartungsfrei und netzunabhängig gedeckt werden. Insbesondere kann die Pumpe dann einen Medienfluß erzwingen, wenn er durch Konvektion nicht erfolgen würde, z. B. wenn die Außentemperatur höher liegt als die Raumtempera­ tur. In diesem Fall kann die Anlage wie eine Heizung genutzt werden.

Claims (13)

1. Vorrichtung zur Vermeidung von unerwünschter Feuchtigkeitsbildung in Gebäuden mittels eines definierten Kondensationspunktes, ge­ kennzeichnet durch zwei miteinander verbunde­ ne Behälter zur Aufnahme von Kühlmedium mit einem Austausch des Kühlmediums zwischen den Behältern, wobei einer der Behälter (Innenbe­ hälter 1) innerhalb des Raumes, in welchem unerwünschte Feuchtigkeitsbildung auftritt, angeordnet ist und der andere Behälter (Aus­ senbehälter) außerhalb in einer kühleren Um­ gebung.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Behälter mit einem Fluid gefüllt sind und der Austausch des Kühlmedi­ ums zwischen den Behältern durch freie Kon­ vektion erfolgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Austausch des Kühl­ mediums zwischen den Behältern durch eine Pumpe erfolgt.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenbehälter (3) außerhalb des Gebäudes angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß der Innenbehälter (1) durch eine Steigleitung (Verbindungsrohr 2) mit dem Außenbehälter (3) verbunden ist, die von Innen- zum Außenbehälter ansteigt.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß die Steigleitung am oberen Bereich (4) des Innenbehälters (1) und am unteren Be­ reich (5) des Außenbehälters (3) angeschlos­ sen ist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß die beiden Behälter durch zwei Lei­ tungen miteinander verbunden sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Leitung die oberen Be­ reiche der beiden Behälter verbindet und daß die andere Leitung die unteren Bereiche der beiden Behälter verbindet.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß der Innenbehälter (1) in seinem unteren Bereich einen tiefsten Punkt (8) aufweist, der mit einem Kondenswassersammler zusammenwirkt.

10. Vorrichtung zur Vermeidung von unerwünschter Feuchtigkeitsbildung in Gebäuden mittels eines definierten Kondensationspunktes, ge­ kennzeichnet durch ein wärmeleitendes Bau­ teil, wobei ein Flächenabschnitt (Raumfläche) des Bauteils innerhalb des Raumes, in dem un­ erwünschte Feuchtigkeitsbildung auftritt und ein anderer Flächenabschnitt des Bauteils (Außenfläche) außerhalb des Raumes in einer kühleren Umgebung angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an der Raumfläche ein tiefster Punkt angeformt ist, der mit einem Kondens­ wassersammler zusammenwirkt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil als Behälter ausgebildet und mit einem Fluid gefüllt ist und der Umlauf des Kühlmediums in dem Behäl­ ter durch freie Konvektion erfolgt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Umlauf des Kühlmediums im Behälter durch eine Pumpe erfolgt.