DE10312944B3

DE10312944B3 - Luftwäscher

Info

Publication number: DE10312944B3
Application number: DE10312944A
Authority: DE
Inventors: Thorsten Quent; Richard Yeck Kum Wheang
Original assignee: Quent Thorsten Dr-Ing
Current assignee: Quent Thorsten Dr-Ing
Priority date: 2003-03-22
Filing date: 2003-03-22
Publication date: 2004-09-23
Anticipated expiration: 2023-03-23
Also published as: WO2004082808A1; CN1802199A; CN100408145C; JP2006520625A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Luftwäscher (0) mit einem Luftförderer (15), einem ein Reinigungsfluid (5) aufnehmendes Flüssigkeitsreservoir (4) und einem von einem Motor (13) angetriebenen Rotationsverband (6), dessen Rotationsachse (7) im Wesentlichen senkrecht zum Flüssigkeitsspiegel (8) des Reinigungsfluids (5) angeordnet ist, welcher eine Schleuderscheibe (9) umfasst und welcher zumindest teilweise von einem Prallelement (14) umgeben ist. Sie geht von der Aufgabe aus, einen Luftwäscher (0) zu schaffen, der eine besonders effiziente Reinigung der Luft gewährleistet. Dies wird erreicht durch einen Luftwäscher (0), dessen Rotationsverband (6) Steigleitungen (10) und weitere Schleuderscheiben (9) umfasst, wobei die Schleuderscheiben (9) im Wesentlichen parallel zueinander beabstandet und in ihrem Rotationszentrum mit einer Windöffnung (25) versehen sind und wobei die Steigleitungen (10) sich im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse (7) erstrecken, die Schleuderscheiben (9) durchdringen, im Bereich von Oberflächen von Schleuderscheiben (10) mit Austrittsöffnungen (26) versehen sind und an ihrem dem Flüssigkeitsreservoir (4) zugewandten Ende mit Reinigungsfluid (5) in Kontakt stehen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Luftwäscher mit einem Lufteinlauf, einem Luftförderer, einem ein Reinigungsfluid aufnehmenden Flüssigkeitsreservoir und einem von einem Motor angetriebenen Rotationsverband, dessen Rotationsachse im wesentlichen senkrecht zum Flüssigkeitsspiegel des Reinigungsfluids angeordnet ist, welcher eine Schleuderscheibe umfaßt und welcher zumindest teilweise von einem Prallelement umgeben ist.
Der Mensch sieht sich einer steigenden Luftverschmutzung ausgesetzt. Schwebeteilchen, Staub, Pollen, Bakterien oder gasförmige Verunreinigungen in der Umgebungsluft belasten und schwächen seine Atmungsorgane. Nicht selten sind chronische Allergien oder gar lebensbedrohende Erkrankungen die Folge.

Um Einwirkungen der Luftverschmutzung auf den Menschen zu verringern, wurden Luftwäscher ersonnen, welche die Atemluft von ihren schädlichen Bestandteilen befreien und zudem befeuchten, da eine mäßige Luftfeuchtigkeit das Wohlbefinden des Menschen zu steigern vermag.

Zum Reinigen und Befeuchten der Luft verwenden Luftwäscher ein Reinigungsfluid, welches im einfachsten Falle Wasser ist. Gelegentlich wird das Reinigungsfluid mit Wirk- und/oder Aromastoffen angereichert, um der gereinigten Atemluft eine besondere Qualität zu verleihen.

Der Stand der Technik kennt viele unterschiedliche Bauarten für Luftwäscher, welche sich zur Luftwäsche und Befeuchtung, sowie zur Förderung der Luft und des Reinigungsfluids unterschiedliche physikalische Effekte zunutze machen.

Aus der JP 0243 677 A ist ein Luftwäscher bekannt, dessen Herzstück eine Baugruppe darstellt, die hier Rotationsverband genannt werden soll. Der Rotationsverband setzt sich aus mehreren Bauteilen zusammen, die verschiedene Teilfunktionen des Luftwäschers erfüllen. Diese Bauteile sind entlang einer gemeinsamen Rotationsachse angeordnet und werden von einem Motor in Rotation versetzt. Die Rotationsachse ist senkrecht zum Flüssigkeitsspiegel des Reinigungsfluids angeordnet, welches von einem Flüssigkeitsreservoir aufgenommen wird.

Wesentliche Bestandteile des Rotationsverbands der genannten Schrift sind eine Schleuderscheibe, ein Luftförderer in Form eines Axial-Lüfters und eine Fluid-Fördereinrichtung, bestehend aus einer Schraube und einem doppelwandigen Wirbel-Zylinder. Der Rotationsverband wird fast vollständig von einer Nebelkammer umschlossen. Die Fluid-Fördereinrichtung fördert das Reinigungsfluid aus einem Flüssigkeitsreservoir entlang der Rotationsachse zu der Schleuderscheibe, die oberhalb des Flüssigkeitsspiegels angeordnet ist. Diese wird von dem Reinigungsfluid benetzt. Von der Schleuderscheibe wird das Reinigungsfluid fort gegen ein Prallelement geschleudert, welches den Rotationsverband im Bereich der Schleuderscheibe umgibt. Hierdurch wird das Reinigungsfluid fein vernebelt. Der Axiallüfter erzeugt einen Luftstrom, der vernebelte Atmosphäre in der Nebelkammer aus dem Luftwäscher heraus in die Umgebung trägt.

Die Effektivität dieses Luftwäschers ist unbefriedigend. Ein erheblicher Teil der Umgebungsluft, die der Luftwäscher durch seine Einlaßöffnungen ansaugt, durchläuft den Apparat ungereinigt, indem sie an der nebeligen Atmosphäre, die aus der Nebelkammer austritt, vorbeiströmt. Dies ist fluidmechanisch einleuchtend, da die Zuluft nicht zwangsläufig durch die Nebelkammer hindurch geführt wird. Vielmehr wird ihr ein Weg geringeren Widerstandes gewährt, der an der schweren feuchten Luft vorbei führt. Von einer wirksamen Luftreinigung kann daher hier nicht die Rede sein. Allenfalls erfolgt eine Befeuchtung der Umgebungsluft, wenn sich die aus dem Apparat austretende, nebelige Atmosphäre mit dieser vermengt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Luftwäscher zu schaffen, welcher eine effiziente Reinigung der Umgebungsluft gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Luftwäscher eingangs genannter Art gelöst, dessen Rotationsverband Steigleitungen und weitere Schleuderscheiben umfasst, wobei die Schleuderscheiben im wesentlichen parallel zueinander beabstandet und in ihrem Rotationszentrum mit einer Windöffnung versehen sind und wobei die Steigleitungen sich im wesentlichen parallel zu der Rotationsachse erstrecken, die Schleuderscheiben durchdringen, im Bereich von Oberflächen von Schleuderscheiben mit Austrittsöffnungen versehen sind und an ihrem dem Flüssigkeitsreservoir zugewandten Ende mit Reinigungsfluid in Kontakt stehen.

Der Vorteil dieses Luftwäschers besteht darin, daß die zu reinigende Luft durch die nebelige Atmosphäre zwischen den einzelnen Schleuderscheiben hindurch gezwungen wird. Hierdurch wird eine besonders intensive Wäsche und Befeuchtung der Luft sicher gestellt.

Um die Befüllung der Steigleitungen zu verbessern, schlägt die Erfindung weiter vor, den Rotationsverband mit einem trichterartigen Speiser mit einem Zulauf und einem Speisbecken zu versehen, wobei zumindest das Speisbecken längs der Rotationsachse in Kammern unterteilt ist, in welche die Steigleitungen mit ihrem dem Flüssigkeitsreservoir zugewandten Ende hineinreichen.

Ein derartiger Speiser erzeugt schon bei geringer Winkelgeschwindigkeit des Rotationsverbandes einen hinreichenden hydraulischen Druck in dem Reinigungsfluid, so daß in den Steigleitungen eine Flüssigkeitssäule mit der erforderlichen Höhe aufgebaut wird.

Das Reinigungsfluid nimmt die Verunreinigungen der Luft auf, wodurch es natürlich selbst verschmutzt. Um die Standzeit des im Kreislauf geführten Reinigungsfluids zu verlängern und seine Schmutzaufnahmefähigkeit unmittelbar vor der Vernebelung zu verbessern, sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, die dem Flüssigkeitsreservoir zugewandten Enden der Steigleitungen mit einem Filterelement zu umschließen. Alternativ zu den Enden der Steigleitungen kann das Filterelement auch den Speiser umschließen.

Eine Vermischung von Zuluft und gereinigter Abluft innerhalb des Luftwäschers sollte im Interesse eines guten Wirkungsgrades des Apparates vermieden werden. Deswegen besteht eine vorteilhafte Weiterbildung des Luftwäschers in einer Zuluftführung, die den Strom der Zuluft innerhalb des Luftwäschers isoliert und sich vom Lufteinlauf bis der Schleuderscheibe erstreckt, die dem Lufteinlauf am nächsten liegt.

Eine beispielsweise Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Luftwäschers soll nun anhand der Figuren vorgestellt und erläutert werden. Es zeigen:
1: Prinzipbild des Luftwäschers;
2: Schnitt durch 1 entlang der Linie A-A;
3: Schnitt durch 1 entlang der Linie B-B.
Der Luftwäscher ist in seiner Gesamtheit mit 0 bezeichnet. Er verfügt über ein Gehäuse 1, welches sich aus einer Haube 2 und einer Verkleidung 3 zusammensetzt. Die Verkleidung 3 birgt ein Flüssigkeitsreservoir 4, welches Reinigungsfluid 5 aufnimmt. Herzstück des Luftwäschers 0 ist ein Rotationsverband 6, dessen Rotationsachse 7 senkrecht zum Flüssigkeitsspiegel 8 des Reinigungsfluids 5 angeordnet ist.
Wesentliche Bestandteile des Rotationsverbandes 6 sind mehrere Schleuderscheiben 9, drei Steigleitungen 10 und ein trichterartiger Speiser 11. Die Steigleitungen 10 werden von einem Träger 12 stabilisiert. Ein Motor 13 versetzt den Rotationsverband 6 in Rotation. Der Rotationsverband 6 ist im Bereich der Schleuderscheiben 10 von einem Prallelement 14 umgeben.
Oberhalb des Rotationsverbandes 6 ist ein Luftförderer 15 angeordnet, welcher die zu reinigende Zuluft 16 durch einen Lufteinlauf 17 in der Haube 2 ansaugt.
Der Luftförderer 15 kann sowohl einen eigenen Antrieb besitzen als auch von dem Motor 13 des Rotationsverbandes 6 mit angetrieben werden. Zwischen Lufteinlauf 17 und der Schleuderscheibe 18, die dem Lufteinlauf 17 am nächsten ist, erstreckt sich eine Zuluftführung 19, welche die zu reinigende Zuluft 16 innerhalb des Luftwäschers 0 isoliert.
Der trichterartige Speiser 11 umfasst einen Zulauf 20 und ein Speisbecken 21. Leitschaufeln 22 unterteilen ihn längs seiner Rotationsachse 7 in drei Kammern 23.
Der Zulauf 20 befindet sich unterhalb des Flüssigkeitsspiegels 8 des Reinigungsfluids 5, dort ist der Speiser 11 auch von einem Filterelement 24 umgeben. Die Steigleitungen 10 ragen mit ihrem dem Flüssigkeitsreservoir 4 zugewandten Ende in je eine Kammer 23 innerhalb des Speisbeckens 21 hinein.
Mit steigender Winkelgeschwindigkeit des Rotationsverbands 6 entsteht vor den Leitschaufeln 22 ein Staudruck, der das Reinigungsfluid 5 hinauf durch das Speisbecken 21 hindurch bis in die Steigleitungen 10 hinein drückt. Bei Betriebsdrehzahl reicht die Flüssigkeitssäule in den Steigleitungen bis zu der Schleuderscheibe 18, die dem Lufteinlauf 17 am nächsten ist.
Die Schleuderscheiben 9 weisen in ihrem Rotationszentrum eine Windöffnung 25 auf. Um diese herum sind auf einem gemeinsamen Radius die drei Steigleitungen 10 angeordnet.
Die Steigleitungen 10 sind einfache Rundrohre, welche die Schleuderscheiben 9 durchdringen und diese tragen.
Im Bereich von Oberflächen von Schleuderscheiben 9, also dort, wo eine gedachte Ebene, welche sich in der Oberfläche der Schleuderscheibe 9 erstreckt, die Längsachse der Steigleitungen 10 schneidet, sind die Steigleitungen 10 mit Austrittsöffnungen 26 versehen, die vorzugsweise radial nach außen weisen.
Durch diese Austrittsöffnungen 26 tritt das Reinigungsfluid 5 aus den Steigleitungen 10 aus und benetzt die Oberflächen der Schleuderscheiben 9. Von diesen wird es durch die Fliehkraft fort in Richtung des Prallelementes 14 geschleudert, wodurch das Reinigungsfluid 5 vernebelt wird.
Die Zuluft 16 wird von dem Luftförderer 15 in die Windöffnungen 25 der Schleuderscheiben 9 geblasen. Sie bewegt sich zusammen mit dem fort geschleuderten Reinigungsfluid 5 radial in Richtung des Prallelements 14, an diesem herab in Richtung des Flüssigkeitsreservoirs 4 und steigt gereinigt als Abluft 27 zwischen Prallelement 14 und Verkleidung 3 wieder hinauf, um schließlich den Luftwäscher 0 durch einen Luftaustritt 28 zwischen Haube 2 und Verkleidung 3 wieder zu verlassen.
Die Zwangsluftführung durch die nebelige Atmosphäre hindurch gestattet eine gründliche Reinigung der Luft. Die Zuluftführung 19 verhindert ferner, daß sich Zuluft 16 und Abluft 27 innerhalb des Luftwäschers 0 vermischen. Das Reinigungsfluid 5 wird vor Eintritt in den Staudruck-steigernden Speiser 11 durch das Filterelement 24 gefiltert.

Claims

Luftwäscher mit einem Lufteinlauf, einem Luftförderer, einem ein Reinigungsfluid aufnehmenden Flüssigkeitsreservoir und einem von einem Motor angetriebenen Rotationsverband, dessen Rotationsachse im wesentlichen senkrecht zum Flüssigkeitsspiegel des Reinigungsfluids angeordnet ist, welcher eine Schleuderscheibe umfasst und welcher zumindest teilweise von einem Prallelement umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationsverband (6) Steigleitungen (10) und weitere Schleuderscheiben (9) umfasst, wobei die Schleuderscheiben (9) im wesentlichen parallel zueinander beabstandet und in ihrem Rotationszentrum mit einer Windöffnung (25) versehen sind und wobei die Steigleitungen (10) sich im wesentlichen parallel zu der Rotationsachse (7) erstrecken, die Schleuderscheiben (9) durchdringen, im Bereich von Oberflächen von Schleuderscheiben (10) mit Austrittsöffnungen (26) versehen sind und an ihrem dem Flüssigkeitsreservoir (4) zugewandten Ende mit Reinigungsfluid (5) in Kontakt stehen.
Luftwäscher gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationsverband (6) einen trichterartigen Speiser (11) mit einem Zulauf (20) und einem Speisbecken (21) umfasst, wobei zumindest das Speisbecken (21) längs der Rotationsachse (7) in Kammern (23) unterteilt ist, in welche die Steigleitungen (10) mit ihrem dem Flüssigkeitsreservoir (4) zugewandten Ende hineinreichen.
Luftwäscher gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Filterelement (24), welches die dem Flüssigkeitsreservoir (4) zugewandten Enden der Steigleitungen (10) umschließt.
Luftwäscher gemäß Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Filterelement (24), welches den Speiser (11) umschließt.
Luftwäscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Zuluftführung (19), die den Strom der Zuluft (16) innerhalb des Luftwäschers (0) isoliert und sich vom Lufteinlauf (17) bis zu der Schleuderscheibe (18) erstreckt, die dem Lufteinlauf (17) am nächsten liegt.