WO2008037099A1 - Einrichtung zum befeuchten und reinigen eines luftstromes mit einem scheibenstapel - Google Patents

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WO2008037099A1
WO2008037099A1 PCT/CH2007/000452 CH2007000452W WO2008037099A1 WO 2008037099 A1 WO2008037099 A1 WO 2008037099A1 CH 2007000452 W CH2007000452 W CH 2007000452W WO 2008037099 A1 WO2008037099 A1 WO 2008037099A1
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disc
cleaning
discs
moistening
ribs
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Norbert Peter
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Plaston Ag
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    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F6/00—Air-humidification, e.g. cooling by humidification
    • F24F6/02—Air-humidification, e.g. cooling by humidification by evaporation of water in the air
    • F24F6/06—Air-humidification, e.g. cooling by humidification by evaporation of water in the air using moving unheated wet elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/10—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering
    • F24F8/117—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering using wet filtering
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    • F24F2006/065—Air-humidification, e.g. cooling by humidification by evaporation of water in the air using moving unheated wet elements using slowly rotating discs for evaporation
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Definitions

  • the invention relates to a device for moistening and cleaning an air stream, comprising a multi-part housing, at least one rotatable stack of wettable disks, a fan, drive units for the fan and the disk stack and a water trough in a lower housing part, wherein at least a portion of the disk stack in protrudes the water trough and is wetted with water, and thereby have the surfaces of the discs form elements to improve water transport.
  • the device comprises a multi-part housing in which at least one rotatable stack of wettable writing is arranged. This stack with a plurality of parallel to each other and arranged on a common axis of rotation discs forms a cylinder which dips with an outer sector in a water trough containing water. Furthermore, a blower for the air flow and drive units for this fan and the disk stack are present in the housing.
  • the disk stack is rotated about its axis and thereby the disk surfaces are wetted in the water trough with water and the water adhering to the disk surfaces transported in the air flow. Air is sucked into the housing with the aid of the blower, supported by the stack of disks. dert and moistened and blown out on another area of the housing again.
  • the disks of the disk stack consist of fine mesh metal mesh, which is designed annular.
  • the panes consist of metal plates into which openings are punched and thereby projecting tabs are bent out of the panes.
  • the individual disks of the disk stack should be able to be produced in a simple manner.
  • each disc of the disc stack has a microstructure on the two flat disc surfaces, this microstructure consists of a plurality of cells, which closed side walls and are connected to each other via these wall elements, the cells are open at the side facing away from the disc and this microstructure is formed at least over an outer annular region of the disc surface.
  • the microstructure according to the invention on the flat disk surfaces of the disks enlarges the effective surface of the disks and at the same time is designed so that substantially more water is entrained when the disks emerge from the water trough than in the previously known solutions. Depending on the design of the microstructure 20 to 100% or more water is taken.
  • the microstructure consists of a plurality of cells which have closed sidewalls and are open on the side facing away from the disk, the absorbed water adheres to the disk surface and does not flow off the surface.
  • the surfaces of the discs during their rotational movements even after a rotation of 180 ° or more still afflicted with water and the whole surface of the disc, which does not dive into the water trough, can release moisture to the air flow during the rotational movement.
  • an advantageous embodiment of the subject invention provides that the individual cells of the microstructure have dimensions in the range of 0.05 mm to 2 mm. This applies to the depth as well as the clear width of the individual cells.
  • the side walls of the individual cells are approximately at right angles to the surface of the panes. This design leads to an optimal microstructure on the surfaces of the discs and allows optimization of the recording and output of the discs for water.
  • a further embodiment of the invention provides that the individual cells are hexagonal and form an outwardly open honeycomb structure.
  • This embodiment of the individual cells allows a maximum occupancy of the surfaces with the microstructure and leads to a uniform distribution of stress in the adhering water film. It is also advantageous if the individual cells are quadrangular and form an outwardly open grid structure. Even with this embodiment can still achieve a significant improvement in humidification performance.
  • An expedient embodiment of the subject invention provides that the width of the annular region of the disk surface with the microstructure is greater than the immersion depth of the disk stack in the water trough.
  • This embodiment has the advantage that water flowing against the center of the disc does not simply drain off, but is absorbed by the remaining microstructure and held as a water film on the disc surface. This increases the surface of the discs effective for humidification.
  • the two surfaces of the disks which have a microstructure, with a multiplicity of projecting ribs, to arrange these ribs in groups and at a distance from one another radially, tangentially and / or spirally, with each individual rib only extends over a portion of the surface of the disc and form the ribs in an outer annular portion of the discs Schöpfschreib for water.
  • These additional ribs take on the release of the slices from the water tray with additional water and distribute it over the entire surface area of the discs, since the water during the rotation process of the discs flows from the ribs against the axis of rotation. This additionally increases the absorption and output of the discs for water.
  • the ribs advantageously have a height of at least 0.2 mm and a maximum of 2 mm, approximately at right angles to the surface of the pane. These dimensions allow an improvement in performance, without the free space between the discs arranged parallel to each other is too limited.
  • the ribs on the surface of the discs are grouped together in a plurality of annular regions and the ribs of the different groups are shaped differently. This allows the Flow conditions on the surfaces of the discs can be influenced and optimized, and it is also possible to influence the edge regions of the air flow between the parallel discs. This happens, for example, by the fact that the turbulence in the edge region of the air flow increases and thereby a more intensive absorption of water is made possible in the air flow.
  • An expedient embodiment of the subject invention provides that the ribs are rod-shaped and straight in a central region of the disc surface, are rod-shaped and partially concave in a second annular regions and curved concavely into a third outer annular region of the disc surface.
  • the ribs in the outer third region of the disk surface optimally fulfill the function of taking along additional water, and the ribs in the two inner annular regions allow optimum flow of the water along the disk surface towards the center of the disk.
  • the disks with the inventive microstructure on the side surfaces and additionally arranged ribs can be produced in a simple manner from plastic and by plastic injection molding despite the complicated structure.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through an inventive device for moistening and cleaning of room air in a schematic representation
  • FIG. 2 shows a plan view of a disc according to the invention with a microstructure on a ring area of the surface
  • FIG. 3 shows an enlarged detail of the surface of the microstructure of the disc according to FIG. 2 with honeycomb cells
  • FIG 4 shows an enlarged section of a microstructure with quadrangular cells.
  • a multi-part housing 1 consists of a lower housing part 8 and an upper housing part 25.
  • a water trough 7 is arranged, in which water 24 is located at a certain water level. This water trough 7 is connected via a level controller with a water tank, not shown.
  • a rotation axis 26 is mounted, which is driven by a drive unit 6. In this rotation axis 26 a plurality of disks 3 are arranged and form a disk stack 2.
  • a blower 4 with a drive unit 5 is arranged at the upper housing part 25.
  • air is drawn in from the environment of the device in the direction of the arrow 28 and conveyed through the disk stack 2. Subsequently, the air is blown out of the housing 1 in the direction of the arrows 29 and returned to the surrounding space.
  • the disks 3 of the disk stack 2 take with their rotational movement through the water trough 7 at the two disk surfaces 10, 11 with water, which is then discharged to the air, which flows through the disk stack 3, and humidifies this air flow.
  • a disc 3 is shown as a single part.
  • the disk 3 is made of plastic and has a massive disk core, ie there are no porous connections between the two disk surfaces. 10, 11 available. The production takes place by plastic injection molding.
  • This disc core has a thickness of about 1 to 2 mm and the disc has in the example shown a diameter of about 25 cm. However, these dimensions may vary widely depending on the size of the device.
  • a bore 30 is arranged, which serves to support the disc 3 on the axis of rotation 26.
  • a microstructure which consists of a large number of cells 19, 20 is arranged via an outer annular region 23 of the two flat surfaces 10, 11 of the disk 3.
  • This outer ring portion 23 on the two surfaces 10, 11 of each disc 3 extends from the outer periphery of the disc 3 to an inner circle 31.
  • ribs 12, 13, 14 are arranged which project approximately at right angles from the surfaces 10, 11.
  • FIG. 3 shows an enlarged illustration of the microstructure 18 on the disk surfaces 10, 11 of the disks 3.
  • an open honeycomb structure is formed, which consists of a plurality of hexagonal cells 19. These cells 19 have closed side walls 21 and the cells 19 are connected to one another via these side walls 21.
  • the side walls 21 are arranged approximately at right angles to the surfaces 10, 11 of the discs 3 and have in the example shown a height of about 0.2 mm to 0.25 mm.
  • the clear width of the individual honeycomb lies approximately in the range of 0.6 mm to 1, 2 mm.
  • FIG. 4 Another possible embodiment of the microstructure 18 is shown in FIG. 4.
  • the individual cells 20 form an outwardly open lattice structure and are quadrangular. These cells 20 are surrounded by closed side walls 22 and connected to each other via these wall elements 22.
  • the additional ribs 12, 13, 14, which are arranged on the two surfaces 10, 11 of the discs 3, have three different shapes.
  • an outer annular region 17 a group of concave ribs is arranged. These ribs form reservoirs for water when the Slices 3 are pivoted through the water 24 in the water trough 7.
  • a second annular region 16 which comprises approximately the middle region of the disk surfaces 10, 11
  • ribs 13 are combined to form a group which are bent in the shape of a rod and partially concave.
  • a central annular region 15 of the disc surfaces 10, 11 is a group of ribs 12, which have a rod-shaped configuration.
  • This different design and arrangement of differently shaped ribs ensures that the water is distributed over the entire disc surfaces 10, 11 and thereby a maximum water absorption is ensured by the air flowing between the discs 3 air.
  • These ribs 12, 13, 14 additionally assist the performance improvement achieved by the microstructure 18 and lead to an optimization of the moistening and cleaning process of the air flowing through the discs 3.

Abstract

Die Einrichtung zum Befeuchten und Reinigen eines Luftstromes ist ein Gerät mit einem Gehäuse (1), einem Gebläse (4), einem Wassertrog (7) und einem drehbaren Stapel (2) mit einer Vielzahl von Scheiben (3). Auf den seitlichen Oberflächen (10/11) der Scheiben (3) ist eine Mikrostruktur angeordnet sowie Gruppen von zusätzlichen Rippen. Die Scheiben (3) weisen eine erhöhte Transportkapazität für Wasser und damit das Gerät eine erhöhte Befeuchtungsleistung auf.

Description

Einrichtung zum Befeuchten und Reinigen eines Luftstromes mit einem Scheibenstapel
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Befeuchten und Reinigen eines Luftstromes, mit einem mehrteiligen Gehäuse, mindestens einem drehbaren Stapel von befeuchtbaren Scheiben, einem Gebläse, Antriebseinheiten für das Gebläse und den Scheibenstapel und einem Wassertrog in einem unteren Gehäuseteil, wobei mindestens ein Teilbereich des Scheibenstapels in den Wassertrog ragt und mit Wasser benetzbar ist, und dabei die Oberflächen der Scheiben Formelemente zur Verbesserung des Wassertransportes aufweisen.
Einrichtungen, bzw. Geräte zum Befeuchten und Reinigen eines Luftstromes, ins- besondere für Raumluft, sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Für den Wohn- und Bürobereich sind derartige Geräte unter den Bezeichnungen Luftbefeuchter und/oder Luftwäscher bekannt. Bei einer häufig angewendeten Technologie umfasst die Einrichtung bzw. das Gerät ein mehrteiliges Gehäuse, in welchem mindestens ein drehbarer Stapel von befeuchtbaren Schreiben angeordnet ist. Dieser Stapel mit einer Vielzahl von parallel zueinander und auf einer gemeinsamen Drehachse angeordneten Scheiben bildet einen Zylinder, welcher mit einem äusseren Sektor in einen Wassertrog, welcher Wasser enthält, eintaucht. Im Weiteren sind im Gehäuse ein Gebläse für den Luftstrom und Antriebseinheiten für dieses Gebläse und den Scheibenstapel vorhanden. Während des Betriebes des Gerätes wird der Scheibenstapel um seine Achse gedreht und dadurch werden im Wassertrog die Scheibenoberflächen mit Wasser benetzt und das an den Scheibenoberflächen haftende Wasser in den Luftstrom transportiert. Mithilfe des Gebläses wird Luft in das Gehäuse eingesaugt, durch den Scheibenstapel geför- dert und befeuchtet und an einem anderen Bereich des Gehäuses wieder ausgeblasen. Bei einer bekannten Lösung gemäss CH 477 656 bestehen die Scheiben des Scheibenstapels aus feinmaschigem Metallgeflecht, welches kreisringförmig ausgestaltet ist. Bei einer anderen bekannten Lösung gemäss DE 1 161 408 be- stehen die Scheiben aus metallischen Platten, in welche Öffnungen eingestanzt und dabei vorstehende Lappen aus den Scheiben gebogen werden. Beide Lösungen haben zum Ziel, die Leistungsfähigkeit, d.h. die Befeuchtungsleistung und die Reinigungswirkung an der durchströmenden Luft zu erhöhen. Auch bei Anwendung der vorbekannten Massnahmen ist die Befeuchtungsleistung derartiger Geräte immer noch relativ niedrig und bei hohem Befeuchtungsbedarf müssen deshalb grossere Geräte mit mehreren oder grosseren Scheibenstapeln eingesetzt werden. Dies führt zu einem entsprechend höheren Aufwand und höheren Kosten sowie zu einem grosseren Energiebedarf.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung zum Befeuchten und Reinigen eines Luftstromes zu schaffen, bei welcher die Oberflächen der Scheiben des Scheibenstapels mehr Wasser aufnehmen können, dieses an den Scheiben haftende Wasser auch mit einer erhöhten Rate an die durchströmende Luft abgegeben wird und dadurch die Befeuchtungsleistung des Gerä- tes gesteigert werden kann. Gleichzeitig sollen die einzelnen Scheiben des Scheibenstapels in einfacher Weise herstellbar sein.
Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Scheiben des Scheibenstapels einen massiven Scheibenkern aufweisen, jede Scheibe des Scheibenstapels an den beiden flachen Scheibenoberflächen eine Mikrostruktur aufweist, diese Mikrostruktur aus einer Vielzahl von Zellen besteht, welche geschlossene Seitenwände aufweisen und über diese Wandelemente miteinander verbunden sind, die Zellen an der von der Scheibe weggerichteten Seite offen sind und diese Mikrostruktur mindestens über einen äusseren Ringbereich der Scheibenoberfläche ausgebildet ist. Die erfindungsgemässe Mikrostruktur an den flachen Scheibenoberflächen der Scheiben vergrössert die wirksame Oberfläche der Scheiben und ist gleichzeitig so ausgebildet, dass beim Austritt der Scheiben aus dem Wassertrog wesentlich mehr Wasser mitgenommen wird als bei den bisher bekannten Lösungen. Je nach Ausgestaltung der Mikrostruktur wird 20 bis 100% oder mehr Wasser mitgenommen. Dadurch kann mit der gleichen Zahl und der gleichen Grosse der Scheiben wesentlich mehr Wasser in den Luftstrom eingebracht werden, wodurch auch die Befeuchtungsleistung des Gerätes für die Luft wesentlich ansteigt. Trotzdem wird nicht mehr Energie benötigt. Dadurch, dass die Mikrostruktur aus einer Viel- zahl von Zellen besteht, welche geschlossene Seitenwände aufweisen und an der von der Scheibe weggerichteten Seite offen sind, bleibt das aufgenommene Wasser an der Scheibenoberfläche haften und fliesst nicht von der Oberfläche ab. Dadurch sind die Oberflächen der Scheiben während ihrer Rotationsbewegungen auch nach einer Drehung von 180° oder mehr immer noch mit Wasser behaftet und die ganze Fläche der Scheibe, welche nicht in den Wassertrog eintaucht, kann während der Drehbewegung Feuchtigkeit an den Luftstrom abgeben.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, dass die einzelnen Zellen der Mikrostruktur Abmessungen im Bereiche von 0,05 mm bis 2 mm aufweisen. Dies gilt sowohl für die Tiefe wie auch die lichte Weite der einzelnen Zellen. In vorteilhafterweise stehen dabei die Seitenwände der einzelnen Zellen etwa rechtwinklig zur Oberfläche der Scheiben. Diese Ausgestaltung führt zu einer optimalen Mikrostruktur an den Oberflächen der Scheiben und ermöglicht eine Optimierung der Aufnahme- und Abgabeleistung der Scheiben für Wasser.
Eine weitere Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass die einzelnen Zellen sechseckig ausgebildet sind und eine nach aussen offene Wabenstruktur bilden. Diese Ausgestaltung der einzelnen Zellen ermöglicht eine maximale Belegung der Oberflächen mit der Mikrostruktur und führt zu einer gleichmässigen Spannungsvertei- lung im anhaftenden Wasserfilm. Es ist auch vorteilhaft, wenn die einzelnen Zellen viereckig ausgebildet sind und eine nach aussen offene Gitterstruktur bilden. Auch mit dieser Ausgestaltung lässt sich noch eine wesentliche Verbesserung der Befeuchtungsleistung erreichen.
Eine zweckmässige Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, dass die Breite des ringförmigen Bereiches der Scheibenoberfläche mit der Mikrostruktur grösser ist als die Eintauchtiefe des Scheibenstapels in den Wassertrog. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass Wasser, welches gegen das Zentrum der Scheibe fliesst, nicht einfach abfliesst, sondern von der noch vorhandenen Mikrostruktur aufgenommen und als Wasserfilm an der Scheibenoberfläche gehalten wird. Dies vergrössert die für die Luftbefeuchtung wirksame Oberfläche der Scheiben.
Erfindungsgemäss wird weiter vorgeschlagen, die beiden Oberflächen der Scheiben, welche eine Mikrostruktur aufweisen, zusätzlich mit einer Vielzahl von vor- stehenden Rippen auszustatten, diese Rippen in Gruppen und mit Abstand zueinander radial, tangential und/oder spiralförmig anzuordnen, wobei jede einzelne Rippe sich nur über einen Teilbereich der Oberfläche der Scheibe erstreckt und die Rippen in einem äusseren ringförmigen Bereich der Scheiben Schöpfräume für Wasser bilden. Diese zusätzlichen Rippen nehmen beim Austritt der Scheiben aus dem Wassertrog zusätzliches Wasser mit und verteilen dieses über den ganzen Oberflächenbereich der Scheiben, da das Wasser während des Drehvorgangs der Scheiben von den Rippen gegen die Drehachse abfliesst. Dadurch wird die Aufnahme- und Abgabeleistung der Scheiben für Wasser zusätzlich erhöht. In vorteilhafter weise weisen dabei die Rippen, etwa rechtwinklig zur Scheibenober- fläche, eine Höhe von mindestens 0,2 mm und maximal 2 mm auf. Diese Abmessungen ermöglichen eine Verbesserung der Leistungsfähigkeit, ohne dass der freie Raum zwischen den parallel zueinander angeordneten Scheiben zu sehr eingeschränkt wird.
Es ist auch vorteilhaft, wenn die Rippen auf der Oberfläche der Scheiben in mehreren ringförmigen Bereichen zu Gruppen zusammengefasst sind und die Rippen der verschiedenen Gruppen unterschiedlich geformt sind. Dadurch können die Strömungsverhältnisse an den Oberflächen der Scheiben beeinflusst und optimiert werden und es ist auch möglich, die Randbereiche des Luftstromes zwischen den parallelen Scheiben zu beeinflussen. Dies geschieht zum Beispiel dadurch, dass die Turbulenz im Randbereich des Luftstromes erhöht und dadurch eine intensivere Aufnahme von Wasser in den Luftstrom ermöglicht wird. Eine zweckmässige Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, dass die Rippen in einem zentralen Bereich der Scheibenoberfläche stabförmig und gerade sind, in einem zweiten ringförmigen Bereichen stabförmig und teilweise konkav gebogen sind sowie in einen Dritten äusseren ringförmigen Bereich der Schei- benoberfläche konkav gebogen sind. Durch diese Formgebung erfüllen die Rippen im äusseren dritten Bereich der Scheibenoberfläche optimal die Funktion, zusätzliches Wasser mitzunehmen und die Rippen in den beiden inneren Ringbereichen ermöglichen einen optimalen Fluss des Wassers entlang der Scheibenoberfläche gegen das Zentrum der Scheibe.
Die Scheiben mit der erfindungsgemässen Mikrostruktur auf den Seitenoberflächen und zusätzlich angeordneten Rippen lassen sich trotz der komplizierten Struktur in einfacher Weise aus Kunststoff und durch Kunststoffspritzgiessen herstellen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemässes Gerät zur Be- feuchtung und Reinigung von Raumluft in schematischer Darstellung,
Fig. 2 eine Aufsicht auf eine erfindungsgemässe Scheibe mit einer Mikrostruktur auf einem Ringbereich der Oberfläche, Fig. 3 einen vergrösserten Ausschnitt aus der Oberfläche der Mikro- struktur der Scheibe gemäss Fig. 2 mit wabenförmigen Zellen, und Fig. 4 einen vergrösserten Ausschnitt einer Mikrostruktur mit viereckig ausgebildeten Zellen.
In Fig. 1 ist ein Luftbefeuchtungs- und Luftreinigungsgerät in einem Längsschnitt dargestellt, welches für die Benutzung in Wohn- und Büroräumen bestimmt ist. Ein mehrteiliges Gehäuse 1 besteht aus einem unteren Gehäuseteil 8 und einem oberen Gehäuseteil 25. Im unteren Gehäuseteil 8 ist ein Wassertrog 7 angeordnet, in welchem sich Wasser 24 mit einer bestimmten Wasserstandshöhe befindet. Dieser Wassertrog 7 ist über einen Füllstandsregler mit einem nicht darge- stellten Wassertank verbunden. Am unteren Gehäuseteil 8 ist eine Drehachse 26 gelagert, welche von einer Antriebseinheit 6 angetrieben wird. Auf dieser Drehachse 26 sind mehrere Scheiben 3 angeordnet und bilden einen Scheibenstapel 2. Dabei sind in Abhängigkeit von der Grosse des Gerätes beispielsweise 15 derartige Scheiben 2 parallel und mit Abstand zueinander auf der Drehachse 26 lös- bar befestigt. Der Scheibenstapel 2 wird durch die Antriebseinheit 6 in Richtung der Pfeile 27 um die Drehachse 26 gedreht. Der Scheibenstapel 2 bildet einen zylinderförmigen Körper, wobei ein Teilbereich 9 dieses Zylinders in das Wasser 24 im Wassertrog 7 eintaucht.
Am oberen Gehäuseteil 25 ist ein Gebläse 4 mit einer Antriebseinheit 5 angeordnet. Mithilfe dieses Gebläses 4 wird Luft aus der Umgebung des Gerätes in Richtung des Pfeiles 28 angesaugt und durch den Scheibenstapel 2 gefördert. An- schliessend wird die Luft in Richtung der Pfeile 29 wieder aus dem Gehäuse 1 ausgeblasen und in den Umgebungsraum zurückgeführt. Die Scheiben 3 des Scheibenstapels 2 nehmen bei ihrer Drehbewegung durch den Wassertrog 7 an den beiden Scheibenoberflächen 10, 11 Wasser mit, welches dann an die Luft, welche durch den Scheibenstapel 3 strömt, abgegeben wird und diesen Luftstrom befeuchtet.
In Fig. 2 ist eine Scheibe 3 als Einzelteil dargestellt. Die Scheibe 3 besteht im dargestellten Beispiel aus Kunststoff und weist einen massiven Scheibenkern auf, d.h. es sind keine porösen Verbindungen zwischen den beiden Scheibenoberflä- chen 10, 11 vorhanden. Die Herstellung erfolgt durch Kunststoffspritzgiessen. Dieser Scheibenkem hat eine Dicke von ca. 1 bis 2 mm und die Scheibe weist im dargestellten Beispiel einen Durchmesser von ca. 25 cm auf. Diese Abmessungen können jedoch in Abhängigkeit von der Grosse des Gerätes in einem weiten Bereich variieren. Im Zentrum der Scheibe 3 ist eine Bohrung 30 angeordnet, welche zur Lagerung der Scheibe 3 auf der Drehachse 26 dient. Über einen äus- seren Ringbereich 23 der beiden flachen Oberflächen 10, 11 der Scheibe 3 ist eine Mikrostruktur angeordnet, welche aus einer Vielzahl von Zellen 19, 20 besteht. Dieser äussere Ringbereich 23 auf den beiden Oberflächen 10, 11 jeder Scheibe 3 erstreckt sich von der äusseren Peripherie der Scheibe 3 bis zu einen inneren Kreis 31. Zusätzlich sind auf den beiden Oberflächen 10, 11 jeder der Scheiben 3 Rippen 12, 13, 14 angeordnet, welche etwa rechtwinklig von den Oberflächen 10, 11 abstehen.
In Fig. 3 ist eine vergrösserte Darstellung der Mikrostruktur 18 auf den Scheibenoberflächen 10, 11 der Scheiben 3 gezeigt. Dabei ist eine offene Wabenstruktur ausgebildet, welche aus einer Vielzahl von sechseckigen Zellen 19 besteht. Diese Zellen 19 weisen geschlossene Seitenwände 21 auf und die Zellen 19 sind über diese Seitenwände 21 miteinander verbunden. Die Seitenwände 21 sind etwa rechtwinklig zu den Oberflächen 10, 11 der Scheiben 3 angeordnet und weisen im dargestellten Beispiel eine Höhe von etwa 0,2 mm bis 0,25 mm auf. Die lichte Weite der einzelnen Waben liegt dabei etwa im Bereiche von 0,6 mm bis 1 ,2 mm. Eine andere mögliche Ausgestaltung der Mikrostruktur 18 ist in Fig. 4 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform bilden die einzelnen Zellen 20 eine nach aussen of- fene Gitterstruktur und sind viereckig ausgebildet. Auch diese Zellen 20 sind von geschlossenen Seitenwänden 22 umgeben und über diese Wandelemente 22 miteinander verbunden.
Die zusätzlichen Rippen 12, 13, 14, welche auf den beiden Oberflächen 10, 11 der Scheiben 3 angeordnet sind, weisen drei unterschiedliche Formen auf. In einem äusseren ringförmigen Bereich 17 ist eine Gruppe von konkav gebogenen Rippen angeordnet. Diese Rippen bilden Schöpfräume für Wasser, wenn die Scheiben 3 durch das Wasser 24 im Wassertrog 7 geschwenkt werden. In einem zweiten ringförmigen Bereich 16, welcher etwa den mittleren Bereich der Scheibenoberflächen 10, 11 umfasst, sind Rippen 13 zu einer Gruppe zusammenge- fasst, welche stabförmig und teilweise konkav gebogen sind. In einem zentralen ringförmigen Bereich 15 der Scheibenoberflächen 10, 11 befindet sich eine Gruppe von Rippen 12, welche eine stabförmige Ausgestaltung haben. Diese unterschiedliche Ausgestaltung und Anordnung von verschieden geformten Rippen sorgt dafür, dass sich das Wasser über die ganzen Scheibenoberflächen 10, 11 verteilt und dadurch eine maximale Wasseraufnahme durch die zwischen den Scheiben 3 durchströmende Luft gewährleistet wird. Diese Rippen 12, 13, 14 unterstützen die Leistungsverbesserung, welche durch die Mikrostruktur 18 erreicht wird, zusätzlich und führen zu einer Optimierung des Befeuchtungs- und Reinigungsvorganges der durch die Scheiben 3 strömenden Luft.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Einrichtung zum Befeuchten und Reinigen eines Luftstromes, mit einem mehrteiligen Gehäuse (1), mindestens einem drehbaren Stapel (2) von be- feuchtbaren Scheiben (3), einem Gebläse (4), Antriebseinheiten (5, 6) für das Gebläse (4) und den Scheibenstapel (2) und einem Wassertrog (7) in einem unteren Gehäuseteil (8), wobei mindestens ein Teilbereich (9) des Scheibenstapels (2) in den Wassertrog (7) ragt und mit Wasser benetzbar ist, und dabei die Oberflächen (10, 11) der Scheiben (3) Formelemente (12, 13, 14) zur Verbesserung des Wassertransportes aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheiben (3) des Scheibenstapels (2) einen massiven Scheibenkern aufweisen, jede Scheibe (3) des Scheibenstapels (2) an den beiden flachen Scheibenoberflächen (10, 11) eine Mikrostruktur (18) aufweist, diese Mikrostruktur (18) aus einer Vielzahl von Zellen (19, 20) be- steht, welche geschlossene Seitenwände (21 , 22) aufweisen und über diese Wandelemente (21 , 22) miteinander verbunden sind, die Zellen (19, 20) an der von der Scheibe (3) weggerichteten Seite offen sind und diese Mikrostruktur (18) mindestens über einen äusseren Ringbereich (23) der Scheibenoberflächen (10, 11) ausgebildet ist.
2. Einrichtung zum Befeuchten und Reinigen eines Luftstromes nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Zellen (19, 20) der Mikrostruktur (18) Abmessungen im Bereiche von 0,05 mm bis 2 mm aufweisen.
3. Einrichtung zum Befeuchten und Reinigen eines Luftstromes nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (21 , 22) der Zellen (19, 20) etwa rechtwinklig zur Oberfläche (10, 11) der Scheiben (3) stehen.
4. Einrichtung zum Befeuchten und Reinigen eines Luftstromes nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Zellen (19) sechseckig ausgebildet sind und eine nach aussen offene Wabenstruktur bilden.
5. Einrichtung zum Befeuchten und Reinigen eines Luftstromes nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen
Zellen (20) viereckig ausgebildet sind und eine nach aussen offene Gitterstruktur bilden.
6. Einrichtung zum Befeuchten und Reinigen eines Luftstromes nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des ringförmigen Bereiches (23) der Scheibenoberflächen (10, 11 ) mit der Mikrostruktur (18) grösser ist als die Eintauchtiefe des Scheibenstapels (2) in das Wasser (24) im Wassertrog (7).
7. Einrichtung zum Befeuchten und Reinigen eines Luftstromes nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Oberflächen (10, 11) der Scheiben (3), welche eine Mikrostruktur aufweisen, zusätzlich mit einer Vielzahl von vorstehenden Rippen (12, 13, 14) ausgestattet sind, diese Rippen (12, 13, 14) in Gruppen und mit Abstand zueinander radial, tangential und/oder spiralförmig angeordnet sind, wobei jede einzelne Rippe (12, 13, 14) sich nur über einen Teilbereich der Oberfläche (10, 11 ) der Scheibe (3) erstreckt und die Rippen (14) in einem äus- seren ringförmigen Bereich (17) der Scheiben (3) Schöpfräume für Wasser bilden.
8. Einrichtung zum Befeuchten und Reinigen eines Luftstromes nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Rippen (12, 13, 14), etwa rechtwinklig zur Scheibenoberfläche, mindestens 0,2 mm und maximal 2 mm beträgt.
9. Einrichtung zum Befeuchten und Reinigen eines Luftstromes nach Patentanspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (12, 13, 14) auf der Oberfläche (10, 11 ) der Scheiben (3) in mehreren ringförmigen Bereichen (15, 16, 17) zu Gruppen zusammengefasst sind und die Rippen (12, 13, 14) der verschiedenen Gruppen unterschiedlich geformt sind.
10. Einrichtung zum Befeuchten und Reinigen eines Luftstromes nach einem der Patentansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (12) in einem zentralen ringförmigen Bereich (15) der Scheibenoberfläche (10, 11 ) stabförmig und gerade sind, in einem zweiten ringförmigen Bereich (16) stabförmig und teilweise konkav gebogen sind, sowie die Rippen (14) in einem dritten äusseren ringförmigen Bereich (17) der Scheibenoberfläche (10, 11 ) konkav gebogen sind.
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