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Vorrichtung zum Entkeimen von Luft
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Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Vorrichtung zum
Entkeimen von Luft, mit Gebläse, Strömungskanal für die zu entkeimende Luft, Sprühelektrode
Abscheider und
mit einer Desinfektionsflüssigkeit arbeitender Desinfektionseinrichtung
wobei der Abscheider eine kontinuierlich bewegte Abscheidefläche aufweist und diese
durch die Desinfektionseinrichtung geführt ist.
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Bei der bekannten gattungsgemäßen Vorrichtung (DT-OS 17 78 635, Fig.
3) ist die Desinfektionseinrichtung ein Desinfektionsbad.
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Es besitzt der Abscheider ein förderbandartig über zwei Umlenkwalzen
geführtes Abscheiderband, welches sich in dem Desinfektionsbad mit Desinfektionsflüssigkeit
vollsaugt, so daß die Abscheidung der Keime (und mitgeführten Staubes) auf einer
nassen Abscheidefläche erfolgt. Die Sprühelektrode erstreckt sich dazu flächenartig
über der gesamten Oberfläche des umlaufenden Abscheidebandes und definiert mit diesem
den Strömungskanal. Das Abscheideband bildet die Gegenelektrode. - Das alles ist
nicht frei von Nachteilen: Insbesondere wenn es sich um das Entkeimen von mehr oder
weniger warmer Luft handelt, kann bei der bekannten Ausführungsform nicht ausgeschlossen
werden, daß der behandelte Luftstrom sich mit dem Desinfektionsmittel weitgehend
aufsättigt. Das Desinfektionsmittel gelangt auf diese Weise in die Räume, die mit
der entkeimten Luft versorgt werden sollen oder muß auf aufwendige Weise zunächst
niedergeschlagen werden. Darüber hinaus kann nicht ausgeschlossen werden, daß von
der durch den Strömungskanal fließenden Luft tropfenförmiges Desinfektionsmittel
und darin befindliche, nicht oder nur teilweise zerstörte Keime mitgerissen werden.
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Folglich ist auch der Abscheidegrad verbesserungsbedürftig.
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Nichtsdestoweniger hat man die beschriebenen Nachteile bisher in Kauf
genommen, weil man der Auffassung war, daß nur bei
nasser Abscheidefläche
eine ausreichende Abscheidung von Keimen erreicht werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung
so weiter auszubilden, daß eine Aufsättigung der entkeimten Luft mit Desinfektionsflüssigkeit
nicht mehr erfolgt, - während gleichzeitig auch der Abscheidegrad verbessert werden
soll. Die Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch die Kombination der Merkmale
a) der Abscheider besteht aus einem um seine im wesentlichen horizontale Zylinderachse
rotierenden Feldzylinder mit Aufladungseinrichtung, b) der Feldzylinder berührt
mit seinem Mantel eine mit einer Desinfektionsflüssigkeit arbeitende Desinfektionseinrichtung,
der eine Abnahmeeinrichtung nachgeschaltet ist, c) der Strömungskanal ist aus der
Mantelfläche des Feldzylinders sowie einer Leitwand gebildet und umgibt den Feldzylinder
oberhalb der Desinfektionseinrichtung teilringraumförmig, d) die Sprühelektrode
ist - mit einer Gegenelektrode - dem Strömungskanal für die zu entkeimende Luft
vorgeschaltet,
wobei der Feldzylinder mit Rotationsrichtung von
der Desinfektionseinrichtung über die Abnahmeeinrichtung und den Strömungskanal
rotiert und der Feldzylinder sowie eine Gegenelektrode im Strömungskanal an eine
Hochspannungsquelle angeschlossen sind. Feldzylinder bringt dabei zum Ausdruck,
daß der Zylinder beim Abscheiden der Keime Potentialfläche des die aufgeladenen
Keime transportierenden elektrischen Feldes ist. Der Ausdruck Zylinder umfaßt im
Rahmen der Erfindung auch trommelförmige Gegenstände mit polygonalem Querschnitt.
- Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei einer gattungsgemäßen Einrichtung
die Abscheidung an einer desinfektionsmittelnassen Abscheidefläche nicht erforderlich
ist, wenn wie angegeben, mit einem Hochspannungsfeld gearbeitet wird. Es kann dann
bei der Abscheidung trocken gearbeitet werden, wobei sich mit der Aufladung oder
Feldstärke der Abscheidegrad erstaunlich verbessern läßt. Die Desinfektionsflüssigkeit
funktioniert nur noch als Waschflüssigkeit für den Feldzylinder, der dabei zwar
benetzt wird, jedoch sorgt die Abnahmeeinrichtung dafür, daß die Desinfektionsflüssigkeit
von der Mantelfläche des Feldzylinders auch wieder abgenommen wird.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann der Feldzylinder auf verschiedene
Weise gestaltet sein. Er kann aus Metall oder aus Kunststoff mit Metallbelegung
bestehen, wobei in keinem Falle besondere Probleme entstehen. Eine Ausführungsform
ist dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierstoffzylinder, insbes. ein Kunststoffzylinder,
innenseitig eine Metallbelegung aufweist, der die Leitwand des Strömungskanals als
Gegenelektrode zugeordnet ist, und daß die Metallbelegung sowie die
Gegenelektrode
an eine entsprechende Hochspannungsquelle angeschlossen sind. Hier erfährt auch
der Isolierstoff zylinder auf seiner Oberfläche eine Aufladung, und zwar über dielektrische
Verschiebung. Diese Ausführungsform der Erfindung kommt besondere Bedeutung zu,
weil sich überraschende Abscheidegrade verwirklichen lassen. Dazu trägt auch bei,
daß die einmal auf der Abscheidefläche niedergeschlagenen Keime auf dieser auch
außerhalb des Einflußbereiches der Gegenelektrode sicher haften und in die Desinfektionseinrichtung
transportiert werden. Dieser Ausführungsform kommt daher selbständige Bedeutung
zu. Eine andere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß der Feldzylinder
als Metall zylinder ausgeführt ist und elektrisch isoliert gelagert ist. Die Desinfektionseinrichtung
ist nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung als Tauchbad ausgeführt, in das
der Feldzylinder mit seinem Mantel über ein Querschnittsegment eintaucht. - Stets
wird die Polung so eingerichtet, daß die in Wechselwirkung mit der Sprühelektrode
aufgeladenen Keime eine Anziehung erfahren.
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Um bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sicherzustellen, daß der
Feldzylinder im Desinfektionsbad eine ausreichende Entkeimung erfährt, kann das
Desinfektionsbad mit einer angetriebenen Waschwalze ausgerüstet sein. Besitzt der
Feldzylinder eine glatte Oberfläche, so läßt sich von dieser aufgenommene Desinfektionsflüssigkeit
ohne weiteres wieder abstreifen, so daß nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung
die Abnahmeeinrichtung aus zumindest einem Abstreifer und einem nachgeschalteten
Trockner besteht. Der Trockner kann z. B. ein Heißlufttrockner oder ein Infrarottrockner
sein. Der Abscheideeffekt
wird, wie bereits erwähnt, von der Potentialdifferenz
beeinflußt. Er kann jedoch auch aerodynamisch unterstützt werden, und zwar dadurch,
daß die strömungskanalbildende Leitwand und/oder die Oberfläche des Feldzylinders
Drall- oder Wirbelgeneratoren in Form entsprechender, z. B. muldenförmiger Ausbildungen
aufweisen.
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Auch in der konstruktiven Gestaltung bestehen bei der erfindungsgemäßen
Vorrichtung mehrere Möglichkeiten. Eine kompakte, funktionssichere und strömungstechnisch
günstige Bauweise, die sich durch geringe Druckverluste für den zu behandelnden
Luftstrom auszeichnet, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskanal einen
teilringschlitzförmigen Eintritt und einen ebensolchen Austritt im Bereich der beiden
Enden des Feldzylinders aufweist, wobei am Eintritt die Sprühelektrode und die Gegenelektrode
angeordnet sind, und daß dem Eintritt eine Staukammer mit Ansaugstutzen oder Ansaugöffnung
und Gebläse, dem Austritt eine Staukammer mit angeschlossenem Auslaßstutzen oder
Auslaßkanal zugeschaltet sind. Hier wird eine im wesentlichen axiale Strömung der
zu entkeimenden Luft in bezug auf den Feldzylinder erreicht. Man kann aber auch
mit einer hauptsächlich in Umfangsrichtung verlaufenden Strömung arbeiten.
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Hierzu lehrt die Erfindung, die Anordnung so zu treffen, daß der Strömungskanal
einen mehr oder weniger in Mantelrichtung verlaufenden schlitzförmigen Eintritt
an der einen Seite des Strömungskanals und einen ebensolchen Austritt an der (etwa
diametral) gegenüberliegenden Seite des Strömungskanals aufweist, - wobei dem Eintritt
ein Einströmkanal mit Sprühelektrode und Gegenelektrode vorgeschaltet, dem Austritt
ein Abströmkanal für die entkeimte Luft nachgeschaltet ist. Hier
wird
man im allgemeinen die Anordnung insgesamt so treffen, daß die zu entkeimende Luft
im Gegenstrom zur Rotationsrichtung des Feldzylinders strömt. Um die Vorrichtung
unterschiedlichen Betriebsverhältnissen anzupassen, empfiehlt es sich, das Gebläse
und/oder die Sprühelektrode und/oder den Antrieb des Feldzylinders und/oder die
Einrichtung zur Aufladung mit voneinander unabhängigen Einrichtungen zur Leistungssteuerung
auszurüsten.
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Im Rahmen der Erfindung liegt es, dem Strömungskanal eine Konditionierungsvorrichtung
für die zu entkeimende Luft, beispielsweise eine Heizvorrichtung oder einen Trockner
vorzuschalten, die die relative Luftfeuchtigkeit des zu entkeimenden Luftstromes
reduzieren. Entsprechend kann auch der Strömungskanal mit Heizeinrichtungen ausgerüstet
sein.
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Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei der erfindungsgemäßen
Vorrichtung eine Aufsättigung des zu behandelnden Luftstromes mit Desinfektionsflüssigkeit
nicht mehr erfolgen kann. Gleichzeitig wird verhindert, daß der Luftstrom Desinfektionsflüssigkeit
mitreißt, weil er mit einer nassen Abscheidefläche gar nicht mehr in Berührung kommt.
Im Ergebnis wird, insbes. bei der Ausführungsform mit Kunststoffzylinder und Metallbelegung,
der Abscheideeffekt beachtlich verbessert.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung
Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung,
Fig.
2 in gegenüber der Fig. 1 vergrößertem Maßstab einen Schnitt in Richtung A-A durch
den Gegenstand nach Fig. 1, Fig. 3 entsprechend der Fig. 2 einen Schnitt durch eine
andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Die in den Figuren dargestellten Vorrichtungen dienen zum Entkeimen
von Luft. Zu einer solchen Vorrichtung gehören im grundsätzlichen Aufbau zunächst
ein Gebläse 1, ein Strömungskanal 2 für die zu entkeimende Luft, zumindest eine
Sprühelektrode 3, ein Abscheider 4 und eine Desinfektionseinrichtung 5.
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Der Abscheider 4 weist eine kontinuierlich bewegte Abscheidefläche
6 auf. Die Desinfektionseinrichtung ist im Ausführungsbeispiel ein Desinfektionsbad
5. Die Abscheidefläche 6 ist durch das Desinfektionsbad 5 geführt. In dem Desinfektionsbad
5 befindet sich eine Desinfektionsflüssigkeit 7, beispielsweise Wasser mit einem
beigegebenen Desinfektionsmittel, oder bei durchströmtem Desinfektionsbad, auch
lediglich Wasser. Zweckmäßig ist ein Benetzungsmittel beigegeben.
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Der Abscheider 4 besteht aus einem um seine im wesentlichen horizontale
Zylinderachse 8 rotierenden, bei 9 gelagerten,
angetriebenen Feldzylinder
mit Aufladungseinrichtung. Der Feldzylinder 4 taucht im Ausführungsbeispiel mit
seinem die Abscheidefläche 6 tragenden Mantel und mit einem Querschnittssegment
1o in das Desinfektionsbad 5 ein, dem eine Abnahmeeinrichtung 11 für die Desinfektionsflüssigkeit
nachgeschaltet ist. Der Strömungskanal 2 ist aus der Mantel fläche 6 des Feldzylinders,
d. h. der Abscheidefläche, und einer Leitwand 12 gebildet. Er umgibt den Feldzylinder
oberhalb des Desinfektionsbades 5 teilringförmig. Die Sprühelektrode 3 mit Gegenelektrode
13 und Hochspannungsteil 14 ist dem Strömungskanal 2 für die zu entkeimende Luft
vorgeschaltet. Die in den Fig. 2 und 3 eingezeichneten Pfeile machen deutlich, daß
der Feldzylinder 4 mit Rotationsrichtung vom Desinfektionsbad 5 über die Abnahmeeinrichtung
11 und den Strömungskanal 2 rotiert. Im Ausführungsbeispiel besitzt der Feldzylinder
4 einen innenseitigen Metallbelag 15, während die Leitwand 12 als Gegenelektrode
funktioniert. Metallbelag 15 einerseits, Leitwand 12 andererseits sind an eine entsprechend
gepolte Hochspannungsanlage 16 angeschlossen, so daß die Abscheidefläche 6 des Feldzylinders
4 eine Aufladung durch dielektrische Verschiebung erfährt.
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Im Desinfektionsbad 5 befindet sich im Ausführungsbeispiel eine angetriebene
Waschwalze 17, so daß die Abscheidefläche 6 im Desinfektionsbad hinreichend keimfrei
gewaschen wird. Man könnte auch nur mit Waschbürsten 17 arbeiten, die von einer
Desinfektionsflüssigkeit benetzt werden. Es versteht sich von selbst, daß von Zeit
zu Zeit die Desinfektionsflüssigkeit 7 gewechselt werden muß, wozu die Vorrichtung
mit einem Betriebsstundenzähler, der ein entsprechendes Signal auslöst, ausgerüstet
werden kann. Die Abnahmeeinrichtung 11 besteht aus
zumindest einem
Abstreifer 18 und einem nachgeschalteten Trockner 19. In Fig. 3 ist übertrieben
dargestellt worden, daß die strömungskanalbildende Leitwand 12 Drall- oder Wirbelgeneratoren
20 aufweisen kann. Entsprechend könnte aber auch die Oberfläche 6 des Feldzylinders
4 ausgebildet sein.
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Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2, der besondere Bedeutung
zukommt, besitzt der Strömungskanal 2 einen teilringschlitzförmigen Eintritt 21
und einen ebensolchen Austritt 22 im Bereich der beiden Enden des Feldzylinders
4. Der Feldzylinder 4 wird also im wesentlichen axial umströmt. Am Eintritt 21 sind
die Sprühelektrode 3 und die Gegenelektrode 13 angeordnet. Im übrigen ist dem Eintritt
21 eine Staukammer 23 mit Ansaugstutzen 24 oder Ansaugöffnung und Gebläse 25 vorgeschaltet.
Dem Austritt 22 ist eine Staukammer 26 mit angeschlossenem Auslaßstutzen oder Auslaßkanal
27 nachgeschaltet.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 strömt die zu entkeimende Luft
im wesentlichen in Umfangsrichtung des Feldzylinders 4.
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Hier ist die Anordnung so getroffen, daß der Strömungskanal 2 einen
in Mantelrichtung verlaufenden schlitzförmigen Eintritt 28 an der einen Seite des
Strömungskanals 2 und einen ebensolchen Austritt 29 an der mehr oder weniger gegenüberliegenden
Seite des Strömungskanals 2 aufweist, wobei dem Eintritt 28 ein Einströmkanal 30
mit Sprühelektrode 3 und Gegenelektrode 13 vorgeschaltet, dem Austritt 29 ein Abströmkanal
31 nachgeschaltet ist. Man entnimmt aus der Fig. 3 unmittelbar, daß der zu entkeimende
Luftstrom im Gegenstrom zur Rotationsrichtung des Feldzylinders 4 strömt. Nicht
dargestellt ist in den
Figuren, daß das Gebläse 1 und/oder die
Sprühelektrode 3 und/oder der Antrieb 32 des Feldzylinders 4 und/oder die Einrichtung
zur Aufladung voneinander unabhängigen Einrichtungen zur Leistungssteuerung aufweisen
können. Auch wurde nicht dargestellt, daß dem Strömungskanal 2 eine Konditionierungsvorrichtung
vorgeschaltet werden kann, in der der zu entkeimende Luftstrom beispielsweise eine
Aufheizung erfährt. Endlich kann der Strömungskanal 2 selbst als Konditionierungsvorrichtung
ausgelegt sein.