AT392833B - Vorrichtung zum reinigen und/oder befeuchten von luft - Google Patents

Description

AT392 833 B

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen und/oder Befeuchten von Luft mit einem Gehäuse, das rotierende Plattenstapel enthält, die mit einem Teil ihrer Oberfläche in eine flüssigkeitsgefüllte Wanne eintauchen, und mit einem Ventilator, der einen die Plattenstapel durchsetzenden Luftstrom fördert, wobei der Antrieb des Ventilators und der Plattenstapel von demselben, an einem abnehmbaren Gehäuseoberteil gekapselt angeordneten Motor abgeleitet wird.

Eine derartige Vorrichtung wurde bereits in der nicht vorveröffentlichten DE-OS 33 08 871 vorgeschlagen. Aus der CA-PS 1137867 ist eine ähnliche Vorrichtung bekannt, die jedoch lediglich eine einzige rotierende Walze aufweist, wobei kein Ventilator vorgesehen ist

Aufgabe der Erfindung ist es, die luftverbessemde Wirkung einer Vorrichtung der genannten Art zu steigern, wobei ein unaufwendiger bedienungsfreundlicher und den Sicherheitsanforderungen optimal genügender Aufbau gewährleistet sein soll.

Diese Aufgabe wird nach Anspruch 1 durch eine Anordnung von jedenfalls zwei, in Luftstrom hintereinanderliegenden Plattenstapeln gelöst, welche in nicht miteinander kommunizierenden, jedoch nebeneinanderstehenden Wannen umlaufen, angeordnet sind.

Durch die Erfindung wird eine Vorrichtung mit kaskadenartig hintereinanderliegenden Reinigungs- und/oder Befeuchtungsstationen für die Luft geschaffen. Hiedurch ist es möglich, die Luft noch effektiver von Schadstoffen zu befreien und/oder stärker mit Feuchtigkeit anzureichem. Man erhält so eine Kaskade gleichwirkender Stationen, von denen jede sowohl reinigend als auch befeuchtend wirken kann. In einer stromauf im Luftstrom liegenden, ersten Station kann beispielsweise im wesentlichen eine Reinigung der Luft verbunden mit einer quantitativ geringen Befeuchtung erfolgen, während in einer stromab liegenden, zweiten Station eine Sättigung der Luft mit Wasser, und nur in vergleichsweise geringem Umfang eine Bindung von Restschadstoffen vor sich geht.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in nachgeordneten Ansprüchen gekennzeichnet

Die Ansprüche 2 und 3 kennzeichnen konstruktiv einfache Bauformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Durch die Anordnung gemäß den Ansprüchen 4 und 5 wird ein besonders kompakter Aufbau erzielt

Die Getriebeanordnung gemäß den Ansprüchen 6 bis 8 ermöglicht es, den Antriebsteil komplett von den Plattenstapeln abzuheben, wodurch diese für einen Flüssigkeitswechsel, Wartungsarbeiten o. ä. auf bequeme Art und Weise zugänglich werden. Für den Flüssigkeitswechsel lassen sich alle elektrisch betriebenen Aggregate von dem Wannenteil entfernen, was aus Sicherheitsgründen wünschenswert ist

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnungen. Schematisch zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 3 einen Blick in das Innere der Vorrichtung gemäß Fig. 2 bei abgehobenem Gehäuseoberteil in Draufsicht und Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Reinigen und/oder Befeuchten von Luft besitzt ein Gehäuse (1), das rotierende Plattenstapel (10 bis 15) enthält. Die Plattenstapel (10 bis 15) tauchen jeweils mit einem Teil ihrer Oberfläche in eine zugehörige, flüssigkeitsgefüllte Wanne (20 bis 25). Ein komplementärer Bereich der Plattenstapel (10 bis 15) steht aus der Flüssigkeit in der Wanne (20 bis 25) heraus, und er wird von einem Luftstrom durchsetzt, den ein im Gehäuse (1) enthaltender Ventilator (2) fördert Die Luft strömt durch eine Eintrittsöffnung (3) in das Gehäuse (1) ein, und sie streicht an einem ersten Plattenstapel (10,12,14) und anschließend an wenigstens einem weiteren Plattenstapel (11,13,15) vorbei, bevor sie das Gehäuse (1) durch eine Austrittsöffnung (4) verläßt. Der Luft werden hiebei an der flössigkeitsbenetzten Plattenoberfläche Schadstoffe entzogen, und sie wird mit Feuchtigkeit angereichert. Die Wannen (20 bis 25), in denen die im Luftstrom hintereinanderliegenden Plattenstapel (10 bis 15) umlaufen, kommunizieren nicht miteinander, so daß im Gehäuse (1) zwei oder mehr unabhängige Reinigungs· und/oder Befeuchtungsstationen vorhanden sind.

Wie man in Fig. 3 erkennt, besteht jeder Plattenstapel (10 bis 15) aus einer Anzahl von Platten (5), die in Axialrichtung fluchtend auf eine gemeinsame Achse (6) aufgezogen sind. Die Platten (5) stehen mit der Achse (6) in fester Verbindung, so daß sie gemeinsam rotieren. Zwischen den Platten (5) besteht ein Durchtrittsspalt für die aufzubereitende Luft Die Platten (5) können beispielsweise aus Kunststoff bestehen, eine Dicke von ca. 1 mm und einen Durchmesser von ca. 150 mm haben und in einem etwa 4 mm betragenden Abstand auf der Achse (6) angeordnet sein.

Die Plattenstapel (10 bis 15) werden von einem Motor (7) mit größenordnungsmäßig 5 bis 10 Umdrehungen pro Minute angetrieben. Der Motor (7) dient zugleich als Antriebsaggregat des Ventilators (2), der den Luftstrom fördert Es kann ein handelsüblicher Elektromotor, und bei Bedarf ein Getriebemotor zur Anwendung kommen. Der Motor (7) ist vollständig gekapselt in einem abnehmbaren Gehäuseoberteil (8) der erfindungsgemäßen Vorrichtung angeordnet Der Gehäuseoberteil (8) enthält überdies den Ventilator (2) sowie Teile einer Getriebeanordnung, die den Antrieb auf die Plattenstapel (10 bis 15) koppelt Die Plattenstapel (10 bis 15) sind mit den zugehörigen Wannen (20 bis 25) in einem Gehäuseunterteil (9) angeordnet. Die Getriebeverbindung ist so gestaltet, daß beim Abheben des Gehäuseoberteiles (8) die Antriebsverbindung der Plattenstapel (10 bis 15) aufgehoben wird. Für ein Wechseln der Flüssigkeit, das größenordnungsmäßig alle zwei bis vier Wochen erforderlich ist wird der Gehäuseoberteil (8) mit dem Motor (7) und der ganzen -2-

AT 392 833 B elektrischen Schaltung abgehoben, wodurch die Wannen (20 bis 25) bequem zugänglich werden. Gegebenenfalls können auch die Plattenstapel (10 bis 15) einfach herausgenommen werden, worauf die verbrauchte Flüssigkeit ausgekippt und neue Flüssigkeit eingefüllt wird.

Die Wannen (20 bis 25) der verschiedenen Reinigungs· und/oder Befeuchtungsstationen der erfindungsgemäßen Vorrichtung können mit derselben Flüssigkeit gefüllt weiden. Insbesondere kommt Wasser in Betracht, dem zur besseren Benetzung der Platten (8) ein Entspannungsmittel zugesetzt sein kann. Durch die erfindungsgemäße Hinteieinanderanordnung mehrerer Reinigungsstufen erzielt man in diesem Fall eine zunehmende Befreiung der Luft von Schadstoffen und eine immer stärkere Anreicherung mit Feuchtigkeit bis hin zur Sättigung.

Die Flüssigkeit in den Wannen (20 bis 25) kann aber auch in den einzelnen Reinigungsstationen eine unterschiedliche Zusammensetzung haben. Man kann beispielsweise in einer der Wannen eine Reaktionsflüssigkeit ansetzen, die bevorzugt zur Schadstoffabsorption dient. Eine zweite Wanne kann ein Absorptionsmittel enthalten, das mit dem ersten unverträglich ist, und deshalb nicht zusammen in einer Lösung angesetzt werden kann, z. B. weil die beiden Absorptionsmittel miteinander reagieren. Weiterhin kann man einer in erster Linie zur Reinigung der Luft dienenden, ersten Reaktionsstufe eine zweite Reaktionsstufe nachschalten, in der die Luft mit Feuchtigkeit gesättigt und evtl, mit einem Duftstoff versetzt wird. Es ergeben sich so vielfältige Kombinationen für eine höchst wirkungsvolle Aufbereitung der Luft.

Fig. 1 illustriert ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Luft seitlich in das Gehäuse (1) einströmt, zwei rotierende Plattenstapel (10, 11) durchsetzt und auf der anderen Seite des Gehäuses (1) austritt. Die Plattenstapel (10,11) rotieren in Wannen (20, 21), die räumlich nebeneinanderstehend angeordnet sind. Es werden so zwei in Strömungsrichtung der Luft hintereinander liegende Reinigungsstationen geschaffen. Ein Motor (7), der die Plattenstapel (10, 11) sowie einen Ventilator (2) treibt, ist im Bereich zwischen den Reinigungsstationen am Gehäuseoberteil (8) befestigt. Der Motor (7) sitzt auf einer Welle (30), die sich im wesentlichen horizontal und durch das Motorgehäuse hindurch erstreckt. Auf dieser Welle (30) ist in der Nachbarschaft des Motors (7), d. h. im Bereich zwischen den Plattenstapeln (10, 11) das Laufrad des Ventilators (2) aufgezogen. An den axialen Enden der Welle (30) befindet sich je ein Schneckenrad (31), das mit dem oberen Rand eines Zahnrades (32) an den Plattenstapeln (10,11) kämmt Die Antriebsverbindung der Plattenstapel (10,11) wird hergestellt indem man den den Motor (7), den Ventilator (2) und die Welle (30) enthaltenden Gehäuseoberteil (8) auf den Gehäuseoberteil (9) aufsetzt, wobei die Schneckenräder (31) mit den Zahnrädern (32) zum Eingriff kommen.

Fig. 2 zeigt eine Bauform, bei der der Luftstrom mittig von oben in das Gehäuse (1) eintritt und dieses seitlich wieder verläßt. Der Luftstiom wird dabei in einen linken und einen rechten Zweig aufgeteilt. Die von oben her einströmende Luft gelangt zunächst in einen zentralen Plattenstapel (12). Dieser wird beidseits von peripheren Plattenstapeln (13) flankiert, die von je einem Teilstrom der Luft durchsetzt werden, bevor diese eine der beiden Austrittsöffnungen (4) erreicht

Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird der zentrale Plattenstapel (12) motorisch angetrieben, während die peripheren Plattenstapel (13) eine abgeleitete Drehung ausführen. Ein Motor (7) ist mittig am Gehäuseoberteil (8) befestigt.

Die Welle (30) des Motors (7) ist im wesentlichen vertikal orientiert Sie trägt das Laufrad des Ventilators (2), der die Luft durch die Eintrittsöffnung (3) im Gehäuseoberteil (8) ansaugt Am freien Ende der Welle (30) befindet sich ein Kegelzahnrad (40), das mit einer Stimverzahnung am zentralen Plattenstapel (12) kämmt Hiedurch wird eine Antriebsverbindung hergestellt, die sich wiederum durch einfaches Anheben des Gehäuseoberteiles (8) lösen läßt Auf dem Mantel des zentralen Plattenstapels (12) laufen zwei Reibräder (33), die zugleich mit dem Mantel der peripheren Plattenstapel (13) in Berührung stehen und diese antriebsmäßig an den zentralen Plattenstapel (12) koppeln. Als Reibräder (33) lassen sich Gummirollen verwenden, die in vertikaler Richtung nachgiebig gelagert sein können. Die Reibräder (33) sind wiederum vorzugsweise am Gehäuseoberteil (8) gehaltert; sie können aber auch zusammen mit den Plattenstapeln (12, 13) im Gehäuseunterteil aufgenommen sein.

Die zu den peripheren Plattenstapeln (13) gehörenden Wannen (23) sind im dargestellten Ausführungsbeispiel miteinander verbunden, so daß sie einen durchgehenden Behälter mit einer gemeinsamen Flüssigkeitsfüllung bilden. Zwischen diesem Behälter und der Wanne (22) des zentralen Plattenstapels (12) besteht dagegen keine Verbindung. Anders als in Fig. 1 sind die Wannen (22, 23) aber nicht räumlich nebeneinandergestellt. Sie sind vielmehr miteinander verzahnt, so daß sie sich in der seitlichen Ansicht gemäß Fig. 2 teilweise überdecken. Hiedurch läßt sich eine platzsparende Anordnung verwirklichen, in der die Platten (5) des einen Plattenstapels (12) in die Lücken zwischen den Platten (8) des jeweils anderen Plattenstapels (13) hineinragen. Um diese Bauform bei in verschiedenen Wannen (22, 23) laufenden Plattenstapel (12,13) zu verwirklichen, erstreckt sich im Überlappungsbereich der Plattenstapel (12,13) eine die Wannen (22, 23) abteilende Trennwand (34), die im Grundriß ein Wellenprofil hat (vgl. Fig. 3). Die Stirnflächen (35) der Trennwand (34) können überdies schräg geneigt oder dem Radius der Plattenstapel (12,13) entsprechend gekrümmt sein, um eine platzsparende Trogfbrm zu schaffen. Fig. 3 zeigt eine Anordnung, bei der eine innere, den zentralen Plattenstapel (12) aufnehmende Wanne (22) in einer äußeren, die beiden peripheren Plattenstapel (13) enthaltenden Wannen (23) enthalten ist, wobei die innere Wanne (22) insgesamt von der Flüssigkeit in -3-

AT 392 833 B der äußeren Wanne (23) umspfllt wird. Selbstverständlich kann aber auch auf andere Art und Weise eine Flüssigkeitsverbindung zwischen den Wannen (20 bis 25) hergestellt werden, die den peripheren Plattenstapeln (13) zugeordnet sind.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem ähnlichen Strömungsverlauf der Luft Die Luft wird mittig von oben in das Gehäuse (1) eingesaugt und in zwei Teilströme aufgeteilt, die beidseits aus dem Gehäuse (1) austreten. Es ist eine zentrale, erste Aufbereitungsstation vorgesehen, die zwei Plattenstapel (14) enthält Die Plattenstapel (14) laufen in einer gemeinsamen Wanne (24), wobei sie einander überlappen. Die Platten (8) des einen Plattenstapels (14) greifen also in die Lücken zwischen den Platten (8) des anderen Plattenstapels (14) ein. Die zwei Plattenstapel (14) enthaltende erste Aufbereitungsstation wird seitlich von zwei weiteren Aufbereitungsstationen flankiert, die je einen Plattenstapel (15) enthalten und von einem Teilstrom der Luft durchsetzt werden, bevor diese das Gehäuse (1) durch die seitlichen Austrittsöffnungen (4) verläßt. Die Plattenstapel (15) rotieren in Wannen (25), die von der Wanne (24) der zentralen Aufbereitungsstation getrennt sind. Die Wannen (25) sind in Fig. 4 seitlich versetzt neben der zentralen Wanne (24) gezeichnet Es versteht sich aber, daß die Wannen (25) auch mit der Wanne (24) verzahnt sein können, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Außerdem kann eine geeignete Leitung vorgesehen sein, über die die Wannen (25) miteinander kommunizieren.

Die Plattenstapel (14) der zentralen Aufbereitungsstation sind motorisch angetrieben. Ein Motor (7) ist mit im wesentlichen vertikal orientierter Welle (30) am abnehmbaren Gehäuseoberteil (8) befestigt. Die Welle (30) trägt das Laufrad des Ventilators (2), der die Luft durch eine Eintrittsöffnung (3) des Gehäuseoberteiles (8) in das Gehäuse (1) einsaugt. Der Motor (7) liegt mittig in der Eintrittsöffnung (3). Am freien Ende der Welle (30) ist ein Schneckenrad (31) angeordnet, das mit Zahnkränzen (36) an zwei Antriebsreibrädem (37) kämmt. Die Antriebsräder (37) stehen mit einem Innenring (38) reibschlüssig mit je einem der Plattenstapel (14) der Zentralaufbereitungseinheit in Anlage. Die Antriebsreibräder (37) sind vorzugsweise am Gehäuseoberteil (8) gehaltert, so daß sie mit diesem zusammen abgenommen werden können, worauf die Plattenstapel (14) freikommen. Man kann eine Anordnung vorsehen, in der die Antriebsreibräder (37) elastisch gegen die Plattenstapel (14) vorgespannt sind.

Von den Plattenstapeln (14) der zentralen Aufbereitungsstation wird die Drehung der Plattenstapel (15) in den peripheren Aufbereitungsstationen abgeleitet. Hiezu dienen wie im Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 2 und 3 Reibräder (33), die sich zugleich auf dem Mantel benachbarter Plattenstapel (14,15) abwälzen. Auch für die Reibräder (33) empfiehlt sich eine federnde Lagerung am Gehäuseoberteil (8).

In der Bauform gemäß Anspruch 4 wird der Antrieb ausschließlich über Reibräder (33, 37), z. B. Gummiwalzen, auf die Plattenstapel (14,15) gekoppelt. Es läßt sich so beim Aufsetzen des Gehäuseoberteües (8) auf besonders einfache und bequeme Weise eine kraftschlüssige Antriebsverbindung herstellen. Die Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 1 und 2 lassen sich in naheliegender Weise äbwandeln, so daß der Antrieb ebenfalls über Reibräder (33, 37) erfolgt (nicht dargestellt). Zur Koppelung der Antriebsreibräder an die Motorwelle (30) können beliebige Getriebe, z. B. Schnecken·, Kegelrad-, Zahnrad- und Riemengetriebe dienen. Bauliche Einzelheiten der beschriebenen Ausfiihrungsbeispiele sind auch im übrigen weitgehend gegeneinander austauschbar.

Schließlich ist noch anzumerken, daß die Erfindung nicht auf zweistufige Vorrichtungen beschränkt ist, wie sie in den Abbildungen der Einfachheit halber dargestellt sind. Es können auch drei und mehr Plattenstapel (10 bis 15) vorhanden sein, die im Luftstrom hintereinanderliegend in nicht miteinander kommunizierende, mit der gleichen oder verschiedenen Flüssigkeiten gefüllte Wannen (20 bis 25) eintauchen. Die Wannen (20 bis 25) können separat ausgebildet sein, sodaß sie sich einzeln aus dem Gehäuse (1) herausnehmen, leeren und wieder füllen lassen; man kann die Wannen (20 bis 25) aber auch durch geeignete Trennwände (34) in einem einzigen Bottich äbteilen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung findet eine bevorzugte Anwendung in der Heizungs- und Belüftungsanlage von Kraftfahrzeugen. Sie ist geeignet, schädliche Abgase restlos zu eliminieren und die Luft im Fahrzeuginneren angenehmer und der Gesundheit zuträglicher Weise zu befeuchten. Zum Anschluß an die Belüftungsanlage kann das Gehäuse (1) mit Eintritts- und Austrittsöffnungen in Form von Rohrstutzen o. ä. versehen sein (nicht dargestellt). Weitere Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestehen in den Wohn- und Wirtschaftsräumen des privaten Haushaltes, Büros u. a. m„ und schließlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung als Notgerät beim Smogalarm zum Einsatz kommen. -4-

Claims (8)

1. AT 392 833 B 5 PATENTANSPRÜCHE 1. Vorrichtung zum Reinigen und/oder Befeuchten von Luft mit einem Gehäuse, das rotierende Plattenstapel enthält, die mit einem Teil ihrer Oberfläche in eine flüssigkeitsgefüllte Wanne eintauchen, und mit einem Ventilator, der einen die Plattenstapel durchsetzenden Luftstrom fördert, wobei der Antrieb des Ventilators und der Plattenstapel von demselben, an einem abnehmbaren Gehäuseoberteil gekapselt angeordneten Motor abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß jedenfalls zwei, im Luftstrom hintereinanderliegende Plattenstapel 15 (10,11,12,13,14,15), welche in nicht miteinander kommunizierenden, jedoch nebeneinanderstehenden Wannen (20, 21, 22, 23, 24, 25) umlaufen, angeordnet sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich am Gehäuse (1) Eintritts- und Austrittsöffnungen (3,4) für den Luftstrom angebracht sind. 20
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittig oben am Gehäuse (1) eine Eintrittsöffnung (3) für den Luftstrom angebracht ist, unter der ein zentraler Plattensatz (12,14) angeordnet ist, und daß seitlich davon wenigstens ein peripherer Plattensatz (13, 15) vorgesehen ist, wobei seitlich am Gehäuse (1) Austrittsöffnungen (4) angebracht sind. 25
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenstapel (12,13) überlappend ineinander eingreifen, und die Wannen (22,23) miteinander verzahnt sind.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wannen (22, 23) eine Trennwand (34) 30 besitzen, die im Überlappungsbereich der Plattenstapel (12,13) weUenprofilförmig verläuft.
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenstapel (10 bis 15) von einer im wesentlichen horizontal oder vertikal liegenden Welle (30) angetrieben werden, auf der ein Ventilatorlaufrad sitzt. 35
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenstapel (10 bis 15) jedenfalls zum Teil untereinander antriebsmäßig gekoppelt sind.
8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen von den Plattenstapeln 40 (10 bis 15) abhebbaren, in dem Gehäuseoberteil (8) angeordneten Reibradantrieb. 45 Hiezu 3 Blatt Zeichnungen