WO2017100955A2 - Method and device for air humidification using a microporous membrane - Google Patents

Method and device for air humidification using a microporous membrane Download PDF

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WO2017100955A2
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air
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Frank Walter LICHTNER
Leo Rasmussen
Daniel Winter
Peter Kappenberger
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Condair Group Ag
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    • F24F2110/20Humidity

Definitions

  • the invention relates to a method for operating an air humidification device. Furthermore, the invention relates to a device for humidification and the membrane of a humidification device and membrane elements for forming the membrane. Furthermore, the invention relates to a method for producing a membrane element.
  • Air humidification devices which use a water impermeable and water vapor permeable membrane are known.
  • DE 10 2008 038 557 Al explains the disadvantages of the known humidifier and proposes a humidifier with a separating membrane, in particular with a separating membrane of a hydrophobic material such as polypropylene (PP) or polytetrafluoroethylene (PTFE). It is proposed to regulate the humidifying performance by the temperature of the water acting on one side of the membrane. As the water temperature, the range of 10 to 60 ° C, in particular 15 to 35 ° C is proposed.
  • Other air humidifiers with a membrane are described in US Pat
  • the invention is therefore based on the object to make the humidification by means of a membrane humidifier with a separating membrane also practicable with water of relatively low temperature. Furthermore, operation with normal tap water should be possible without a rapid calcification of the membrane humidifier occurs. By solving these tasks, the fields of application of such humidifiers are to be expanded.
  • an air humidification device with a preferably hydrophobic membrane which is impermeable to water but permeable to water vapor, is operated according to the invention such that the water mass flow flowing past the membrane in kg / h is selected to be larger by a factor X than the water vapor mass flow leaving the membrane in the air channel kg / h, where the factor X is greater than 5, it can be seen that the cooling of the water at the membrane can be kept so low that even with flowing to the membrane water of relatively low temperature, a good humidification performance can be achieved.
  • the desired steam mass flow can be specified, whereupon the corresponding mass of water results.
  • the water vapor mass flow can also be measured in any known manner via the air mass and its moisture.
  • the invention may allow the use of water having a similar temperature to the fluid in floor heaters, allowing the humidifier to be powered by bottom heating without the need to additionally increase the temperature of the water.
  • a factor of greater than 10 is particularly suitable, in particular a factor greater than 20, in particular a factor of greater than 50 and in particular a factor of greater than 50 to 250.
  • the restriction of the size of the factor results essentially for practical reasons, since at a very high factor the mass flow of water in the humidifier becomes very large; As a rule, therefore, a factor greater than 500 will not make any technical sense.
  • the invention thus relates to the operation of an air humidifier based on a preferably hydrophobic ("water-repellent") membrane which is water-impermeable but permeable to water vapor.
  • Ranen are known in the art and commercially available.
  • the humidifier should be able to be installed in the supply air duct of a ventilation and air-conditioning system and have the option of moistening the supply air to such an extent that the resulting supply air is adjusted in the so-called comfort range.
  • humidification may be above or below the so-called comfort range for living spaces.
  • the humidifier operated according to the invention with membrane can already be operated with moderately warm water, and thus no electrical energy has to be expended for steam generation.
  • the energy required for the production of hot water for the inventive method can be provided for example from otherwise unused waste heat or solar heat generation.
  • the control of the humidity can be controlled both only by the water temperature of the water mass flowing past the membrane, and only by setting the factor X or the water circulation mass flow.
  • a coupled control takes place, so that the amount of water vapor per time or the moisture in the space to be humidified is effected both by influencing the water temperature and the amount of water per time or the factor X.
  • the control with these two influencing variables is preferably dependent on the value of the water temperature. At low water temperature (only slightly above the temperature of the supplied air), the influence of an increase in the circulating water flow is quite low, since the temperature drop in the water when flowing through the membrane elements is also quite low and thus also the change in the mean water temperature the membrane.
  • the control significantly over an influence (Increase or decrease) of the water temperature, while at a higher water inlet temperature of about greater than 40 ° C, the control takes place substantially on the influence of the factor X (increase or decrease of the same).
  • the control takes place by influencing both the water temperature and the factor X. This can be a simple linear dependence of the two influences as a function of the temperature.
  • the stated temperature limits are to be understood only as an example and these may in particular also depend on the particular type and dimensions of the membrane of the humidification device, but are easily determined by the skilled person by means of experiments.
  • the amount of water is measured with a flow sensor, in particular between a water pump of the humidifying device and the inlet into the container containing the membrane.
  • the temperature of the water is further measured, in particular at the same point at which the water flow is measured.
  • the membrane humidification meets the hygiene requirements due to the following two aspects: First, the membrane is preferably hydrophobic and thus it is assumed that the bacteria and microorganisms present in the water, such. Bacteria that do not come in direct contact with the micropores of the membrane and thus not in the
  • the (average) pore size of the membrane is 0.05 microns to 0.25 Micrometers, at most up to 0.5 micrometers and preferably about 0.1 to 0.2 micrometers usually below the size of the germs or microorganisms.
  • a hydrophobic polymer such as polytetrafluoroethylene (PTFE), but also polyvinylidene fluoride (PVDF) or polypropylene (PP) or polyurethane (PO) come into question.
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • PP polypropylene
  • PO polyurethane
  • Other non-hydrophobic membranes and hydrophobic surface coating membranes may also be used.
  • flat membranes flat screen membranes or flat sheet membranes
  • surface-mounted membrane materials as well as hollow-fiber membranes or capillary membranes are possible.
  • a version can be provided as a counter-current arrangement or as a cross-flow arrangement or as a DC arrangement.
  • a cross-countercurrent arrangement is also preferred.
  • the membrane of the humidifying device is formed from a plurality of membrane elements, each having a frame formed from frame webs with a front and a back and side walls.
  • the membrane material is in each case arranged flat on at least one side of this frame and is preferably arranged on both sides, on the front side and on the back side, in a planar manner.
  • the membrane material is attached to the respective frame surfaces of the front and back of the frame watertight, so that within the frame, a waterproof, bounded by the frame and the membrane surfaces space is formed, or possibly formed by a membrane surface and a non-membrane area limited space is, if only one side of the frame an area of membrane material is provided, from which space only the Water vapor can escape through the membrane.
  • the frame has on sidewalls at least one leading into the space opening as a water inlet and at least one leading into the space opening as a water outlet.
  • the frame has in its interior at least one web, preferably a plurality of webs which connect inner side walls of the frame, which webs have a first portion substantially the same thickness D as the frame webs and a second portion of its length has a smaller thickness Dl as the frame webs.
  • the sections of lesser thickness form water passages within the frame.
  • the membrane surfaces are watertightly attached to the first portions of the ridges or, if desired, a non-membrane surface is watertightly connected to the ridges when a membrane surface is disposed on only one side of the frame and the other side of the frame is closed by a non-membrane surface around the watertight space to build.
  • This preferred embodiment of the membrane elements results in a very good possibility of mounting and stability of the respective membrane surface on the frame by this is also attached to the webs.
  • the watertight fastening can take place, for example, by plastic welding of the membrane and the webs formed from a plastic or can be effected by lamination or gluing.
  • the respective end of the first section is rounded in at least one of the webs, in particular in all the webs. Furthermore, the respective end of the first section may be bent away from the first opening, and thus away from the water inlet, at at least one of the webs or at all the webs. Both measures, individually or preferably in combination, are advantageous for the water flow in the frame and avoid or reduce dead zones.
  • formations may be provided at second portions of lesser thickness D1 within the water passages formed thereby, which provide additional surfaces for attachment of the membrane material above the water passages to stabilize the membrane surface.
  • formations can be provided on both sides of a respective second section if a membrane surface is attached to the frame on the front side and on the rear side.
  • channels are provided in the region of their connection to the side walls, the cross-section of which through which is flowed through being smaller by a multiple the provided by the respective water passages cross section for the water.
  • This channels are created for a possible drainage of the membrane elements with switched off humidification or their water system to prevent standing residual water for hygiene reasons can.
  • the channels are designed with such small diameters that do not interfere with the water flow during operation.
  • the membrane elements are preferably provided with positioning means arranged on the frame in order to connect a plurality of membrane elements to form a large membrane as the sum of the respective membrane surfaces of the elements.
  • the air passages for the air to be humidified are formed between the membrane elements, which air flows past the individual membrane surfaces.
  • At least two water-carrying, vertically extending membrane channels are arranged one behind the other in the flow direction of the air. In cross section across the channel width, this arrangement is repeated in each case separately through an air gap.
  • the warm water from the water guide arrangement flows from bottom to top, i. against gravity, into an upper distribution tank ⁇ header tank) and flows from there further in the front membrane channel from top to bottom in the drain or preferably back into a recirculation circulation.
  • a flat membrane Since a flat membrane has only a low intrinsic stability, it is preferably reinforced. On the one hand, this can take place by fastening, for example by fastening, in particular by means of welding or lamination, the membrane with a part of its water-side surface on an inner support structure.
  • an inner support structure is provided in the water flow region of the membrane and is designed so as to inhibit the flow of water as little as possible.
  • a preferred example of such membrane elements designed to form the membrane has been previously explained.
  • the entire membrane surface is formed from a plurality of tubular capillary membranes vertically in the channel cross-section.
  • the membrane surfaces consist of several columns of aligned in the air flow direction tube. For example, with an external diameter of 2 mm per tube, several dozen of these tubes are arranged one after the other in a row and parallel to the flow direction of the air in the channel. In- Within a row, the tubes are only arranged with little or no spacing, for reasons of mechanical stability, the packing density (membrane area per volume) and also with advantages in the pressure loss in the air duct.
  • the water temperature of the water flowing into the container in the range of 20 degrees Celsius to 60 degrees Celsius is set, in particular the water temperature is set in the range of 25 degrees Celsius to 45 degrees Celsius. It is further preferred that the water content of the water supply arrangement is supplemented continuously or discontinuously in order to replace the amount of water evaporating through the membrane.
  • the water guide assembly comprises a water cycle and further, that the water cycle includes a water tank.
  • the water supply arrangement comprises at least one heating device for the water and it is preferred that the heating device comprises a water / water heat exchanger and / or that the heating device comprises an electric water heater.
  • the heating device, in particular the electric water heater is further preferably arranged in the water tank.
  • the concentration of substances dissolved in the water is measured by means of a sensor, for example by means of a sensor with which the electrical conductivity of the water is measured.
  • a discharge of water from the water cycle and a supplement with fresh water can take place.
  • the removal of water is carried out, for example, from the bottom of the aforementioned water tank, which is particularly good deposits of substances can be removed. This process is known in the trade as "slurrying".
  • the membrane is a hydrophobic, microporous membrane having a nominal pore diameter in the range of 0.05 to 0.25 microns, or in the range of 0.05 to 0.5 microns, and more preferably in the range of 0.1 microns to 0.2 microns.
  • the method may preferably be improved if the air humidifying device has means for blowing air into the water stream before or when the water enters the container and that air is supplied continuously or discontinuously to the water side during operation. Furthermore, it is preferred that the air humidification device has means for generating a turbulent flow on the air side. And further, that the container is arranged with the membrane such that the water flows from bottom to top against the force of gravity on the membrane.
  • the invention is further based on the object to provide an air humidifying, the the moistening by means of a membrane with water of relatively low temperature makes practical. This is intended to expand the fields of application of such humidifiers.
  • the invention thus relates to an air humidifying device based on a membrane which is impermeable to water but permeable to water vapor, which is preferably hydrophobic (water-repellent).
  • the invention relates to a so-called membrane humidifier.
  • Membrane materials for such humidifiers are known to those skilled in the art and are commercially available.
  • the humidifier should be installable in the supply air duct of a ventilation system of a building, preferably in front of a distributor to individual apartments of a building, and have the ability to moisten the supply air so far that the resulting supply air is adjusted in the so-called comfort.
  • the inventive humidification device with membrane can already be operated with moderately warm water, and thus no electrical energy has to be expended for steam generation.
  • the energy required for the production of hot water can be provided for example from otherwise unused waste heat or solar heat generation. It also results in a good heat and mass transfer and a good avoidance of deposits by the shear forces generated by the high flow velocity of the water.
  • the membrane humidification meets the hygiene requirements due to the following two aspects:
  • the membrane is preferably hydrophobic and thus it is assumed that the bacteria and microorganisms present in the water, such. Bacteria, do not come into direct contact with the micro- pores of the membrane and thus do not pass into the air flow.
  • the (average) pore size of the membrane is also from 0.05 micrometers to 0.5 micrometers, in particular from 0.05 micrometers to 0.25 micrometers, most preferably and preferably from 0.1 to 0.2 micrometers, usually below the size of the microorganisms ,
  • a polymer is preferable, especially a hydrophobic polymer.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • PP polypropylene
  • PU polyurethane
  • the humidification device comprises a plurality of membrane elements which together form the membrane.
  • the preferred membrane element has a frame formed from frame webs with a front side and a back side and side walls, on which frame the membrane material is arranged flat on at least one side, and on which frame the Membrane material is preferably arranged on both sides, front side and back, flat.
  • the membrane material is waterproofed to the respective frame surfaces of the front and back of the frame.
  • a waterproof, formed by the frame and the membrane surfaces space is formed from which only the water vapor can escape through the membrane. Or a space defined by a membrane surface and a non-membrane surface is formed.
  • the frame has at least one opening on the side walls as a water inlet and at least one opening as a water outlet.
  • the frame has at least one web in its interior, but preferably the frame has a plurality of webs in its interior which connect inner side walls of the frame.
  • the respective webs have substantially the same thickness D over a first section as the webs Frame webs, and the respective webs have a thickness Dl over a second portion of its length, which is less than the thickness of the frame webs.
  • the sections of lesser thickness form water passages within the frame. If there is only one web, then the membrane surface or the membrane surfaces are attached to the first sections of the web in a watertight manner. If there are several webs, then the membrane surface or the membrane surfaces are fastened to the first sections of the webs in a watertight manner.
  • a meandering water flow within the frame can be effected in a simple manner, so that a cross-countercurrent arrangement is achieved.
  • the webs can be connected to one another or to a side wall by means of support webs extending essentially transversely to the webs, in order to stabilize the webs and thus also to reduce the load on the membrane surfaces fastened to the webs.
  • the support webs have the smaller thickness or preferably an even smaller thickness in order not to disturb the water flow.
  • the end of the first portion is rounded, which is also advantageous for the flow of water in the meandering arrangement of the webs.
  • the end of the first portion may be bent away from the first opening to also enhance the flow around the first portions and reduce low-flow zones.
  • a formation for influencing the flow is also provided on the inner side wall adjacent to the opening forming the water inlet.
  • formations are provided which provide an area for attachment of the membrane material also within the water passages.
  • a molding can be provided on both sides of a respective second section, if the membrane element is provided on both sides with membrane surfaces.
  • the webs can be provided in the region of their connection with the side walls channels whose flow cross section is many times smaller than the provided by the respective water passages cross section for the water, which channels are only in the deactivated state of the humidification device of importance and the removal of Facilitate residual water.
  • positioning means arranged on the frame are preferably provided in order to facilitate the connection of a plurality of membrane elements to a membrane, in which the air passages are formed between the membrane elements.
  • the membrane element is also preferred
  • Membrane material is a material with a nominal pore diameter in the range of 0.05 to 0.5 micrometres. preferably in the range of 0.05 to 0.25 micrometers, in particular a material having a nominal pore diameter of 0.1 to 0.2 micrometers.
  • the membrane material is a polymer, preferably a hydrophobic polymer, and for example, the membrane material is made of polytetrafluoroethylene (PTFE) or polyvinylidene fluoride (PVDF) or polypropylene (PP) or polyurethane (PU) or it is another known membrane material.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • PP polypropylene
  • PU polyurethane
  • the membrane surfaces are reinforced by an outer support structure of a different material to the membrane material, or that the membrane surfaces are reinforced by a support structure made of the same material as the membrane.
  • a flat membrane Since a flat membrane has only a low intrinsic stability, it is preferably reinforced, which is achieved on the one hand by laminating the membrane with a part of its water-side surface on a thin, inner support structure in the water flow region of the membrane, which support structure is arranged so that they the water flow hinders as little as possible. Also, a separate outer support structure on which the membrane can rest or to which the membrane is attached, can be provided. Advantages of the flat membrane are a simpler cleaning and a lower pressure loss in the air duct.
  • the entire membrane surface is formed from a plurality of tubular capillary membranes vertically in the channel cross-section.
  • the membrane surfaces consist of several columns of aligned in the air flow direction tube. For example, with an external diameter of 2 mm per tube, several dozen of these tubes are arranged one after the other in a row and parallel to the flow direction of the air in the channel. In- Within a row, the tubes are arranged with little or no spacing, for reasons of mechanical stability, the packing density ⁇ membrane area per volume) and also with advantages in the pressure loss in the air channel.
  • capillary membranes over flat membranes are, in addition to the above-mentioned points of higher packing density and greater mechanical stability, also the fact that the sealing of the water channel to the air side can be structurally simpler and this can be achieved by potting
  • a disadvantage is the use of the capillary membrane in terms of cleaning (air and water side).
  • the water temperature of the water flowing into the container in the range of 20 degrees Celsius to 60 degrees Celsius adjustable, in particular in the range of 25 degrees Celsius to 45 degrees Celsius.
  • the water content of the water supply arrangement can be supplemented continuously or discontinuously in order to replace the amount of water evaporating through the membrane.
  • the water guide assembly comprises a water cycle and further that the water cycle includes a water tank.
  • the water guide assembly comprises at least one heater for the water, and it is preferable that the heater comprises a fluid-fluid heat exchanger, for example, a water-water heat exchanger and / or that the heater comprises an electric water heater.
  • the heating device, in particular the electric water heater is further preferably arranged in the water tank.
  • the air humidification device preferably has at least one water temperature sensor that is signal-wise connected to the control arrangement, in particular a water temperature sensor that is arranged in the water flow between the water pump and the water inlet of the container. It is further preferred that the air humidification device has a water flow meter for measuring the water flow, which is arranged in particular in the water flow between the water pump and the water inlet of the container, and in particular it is preferred that the water temperature sensor and the water flow meter combined with each other.
  • the membrane is a, in particular hydrophobic, microporous membrane having a nominal pore diameter in the range of 0.05 to 0.5 microns, and more particularly having a nominal pore diameter in the range of 0.05 to 0.25 microns, and more preferably having a nominal pore diameter in the range of 0.1 to 0.2 microns ,
  • the air humidifying device may comprise means for blowing air into the water flow before or at the inlet of the water into the container, and be configured such that air can be fed continuously or discontinuously on the water side. Furthermore, it is preferred that the air humidification device has means for generating a turbulent flow on the air side. And further, that the container with the membrane ran is arranged such that the water flows from bottom to top against the force of gravity on the membrane.
  • the invention is further based on the object to provide membrane elements for providing a membrane for a humidification device.
  • This object is achieved by a membrane element according to claim 46 and is achieved by the membrane formed from such elements.
  • the introduction of the membrane directly into the webs provides a very good tightness of the membrane elements and a cost-effective production.
  • the flat membrane is reinforced, which is achieved on the one hand by laminating the membrane with a part of its water-side surface to a thin inner support structure of the flat membrane.
  • a separate outer support structure may preferably also be provided.
  • Figure 1 is a schematic representation of embodiments of an air humidification device according to the invention, for explaining the structure and operation thereof;
  • FIG. 2 shows a membrane element with two membrane surfaces in plan view, wherein the front membrane surface is not shown, so that the interior of the membrane element is visible;
  • FIG. 3 shows diagrammatically a part of the membrane element of FIG. 2;
  • FIG. 4 schematically shows another arrangement of membrane elements in a membrane of an air humidifier extended with flat membrane surfaces with a horizontal section through the container of the air humidification device;
  • FIG. 5 a schematic representation of the membrane with capillary membrane surfaces on the basis of a horizontal section through the container of the air humidification device
  • FIG. 6 schematically shows a membrane element with a frame and a membrane surface
  • FIG. 7 schematically shows a section through one of the webs of FIG. 6 with the embedding of the membrane surface in the plastic of the web.
  • FIG 1 shows schematically and by way of example an air humidifying device 10, wherein the parts belonging to the device are shown within the area bounded by the broken line.
  • the humidifying device 10 is arranged, for example, in a technology room 11 and serves to humidify the air supplied to a room, for example the living space 22, which is only indicated.
  • HVAC field of air conditioning
  • Air that is discharged from the living space 22 is supplied in this example by a fan 24 via a line 23 an air-to-air heat exchanger 25 in the Tech- space 11 and passes from there via the line 27 in the environment outside the building in which the technical room and the living room are located. Air entering from the environment via the line 26 enters the air via the heat exchanger 25 and the fan 24 '. humidifying device 10 and from this via the line 28 in the living room 22.
  • the fan 24, 24 * and thus the flow rate of the air also has an influence on the humidification performance.
  • the absolute humidification performance in kg / h tends to increase somewhat with increased air velocity. In general, however, the fans are not part or not under the control of the humidification 10. The (rather low) influence of the fan is therefore not considered here.
  • the humidifying device 10 comprises a membrane 1 shown only diagrammatically by means of which water vapor of the amount M1 per hour (kg / h) is supplied to the air to be humidified.
  • the membrane 1 consists of several membrane elements or membrane surfaces, which together form the membrane with an effective total membrane area. Warm water is supplied to one side of the membrane and evaporating water, in the form of water vapor, can pass through the membrane to the other side where it is taken up by the air passing on the other side of the membrane as air flow. This is basically known and was explained at the beginning.
  • the membrane 1 is arranged in a container 2 which contains the membrane elements or the individual membrane surfaces which together form the membrane. These may in particular be flat elements or cylindrical elements, as also already explained.
  • the membrane elements forming the membrane 1 are arranged and designed so that on one side of the water flows past and on the other side of the air to be humidified.
  • the container has for this purpose an inlet 3 and an outlet 3 1 for the air flow and an inlet 4 for the warm water and a blower 4 'for the less warm water, which has a lower temperature than the inlet 4 in by the required evaporation energy the container entered water.
  • the inputs and outputs for the air and the Inlets and outlets for the water are only indicated in the figure, it is known in the art, such as such inputs and outputs or connections for air and water pipes are configured.
  • the humidification device has a
  • Water supply arrangement which should be the entirety of the lines, water tank, valve and pump means are called, which serve to guide the humidifying water into the container 2 and thus to the membrane 1 and to resume the emerging from the container 2 water.
  • the water supply arrangement preferably has a water circulation, so that water emerging from the container 2 can reenter the container. In between there is at least one step of warming the water so that it again contains enough energy to evaporate some of the water on the membrane.
  • a sensor 33 is provided which emits an output signal which gives a measure of the concentration of the substances dissolved in the water.
  • a conductivity sensor may be incorporated as a sensor 33 in the line, which outputs as a measured value the conductivity of the water, which represents a measure of the concentration of the dissolved substances in the water, which measured value to the control arrangement 35 is transmitted.
  • the control unit issues a control signal for slurrying high concentration of solute water to the purge valve 34.
  • the tank 6 is preferably present to provide a sufficient amount of water in a simple manner. Furthermore, the tank allows a simple way to set the amount of water in the system and to keep the system basically depressurized. Further, a tank, as mentioned, allows the removal of the water-accumulating minerals by water with comparatively high concentration of solute discharged and replaced by fresh water with a lower concentration of solutes. This process is often referred to in technical jargon as "blowdown.” If a sufficiently long line length is accepted, the tank can be dispensed with, and the amount of water for operating the device is then present in the line branches of the water guide arrangement.
  • At least one sensor is provided which determines the water temperature in the water supply arrangement.
  • a sensor 33 ' which determines the water temperature at a point between the pump 7 and the membrane.
  • the water temperature value determined by this sensor is preferably transmitted to the control arrangement.
  • the control arrangement may use this temperature value to effect the production of steam by means of an increase or decrease in the water temperature and / or by increasing or decreasing the factor X, which has been described at the outset as a preferred procedure.
  • a sensor is preferably provided, for example the sensor 33 ", which determines the mass flow of water in the circuit and which preferably transmits the flow value of the water to the control arrangement, which leads to a controlled adjustment of the factor X.
  • the sensor is a combined temperature and flow sensor.
  • the heating of the water is carried out with a heater that can heat the water in any known manner.
  • a heater that can heat the water in any known manner.
  • An example is an electric water heater 32, which is preferably arranged in the tank 6 but could also be present elsewhere in the water supply arrangement.
  • This heating device can be operated electrically or in another known manner.
  • the heating device may comprise a fluid-fluid heat exchanger and in particular a water-water heat exchanger 31, instead of or in addition to the water heater 32.
  • the heat exchanger 31 is preferably the water cycle in a floor heating of the building and particularly preferably the water cycle of the underfloor heating of the room 2 withdrawn heat to heat the water in the water supply assembly of the humidifier 10.
  • a means is preferably provided for supplying water to the water supply arrangement continuously or discontinuously from a water source external to the device 10.
  • a water source external to the device 10.
  • the valve 9 f is actuated by the control arrangement 35 of the air humidifier, which will be explained.
  • the valve 9 ' is an electrically controllable valve, which is connected via an electrical control line, not shown, with the control arrangement 35.
  • the water tank preferably has an element which determines the fill level of the tank and which is preferably connected to the controller.
  • this is a schematically illustrated float whose position serves as level control and this float It may be connected to the control arrangement, so that the control arrangement can derive an indication of the amount of water in the water supply arrangement via the Schwinauerstand.
  • the tank 6 is provided with a drain, in particular for so-called drainage.
  • a refining of the water in the tank or, in extreme cases, sludge formation on the bottom of the tank can take place, in particular, when tap water is used in the water cycle, and such substance concentrations can be removed via an obvious process, whereupon the process is closed again.
  • the process can also be activated via a controllable valve if maintenance or cleaning work necessitates emptying the tank and possibly the entire water supply arrangement.
  • the control arrangement can be implemented by means of a computer or an industrial control in a manner known to the person skilled in the art.
  • the controller receives, for example via a signal line 36 and a sensor 37 information that provides information about the amount of water vapor mass flow at the outlet of the container 2, and thus information about the amount of water vapor per time, which is supplied to the space 22. It can compare this with the information about the setpoint humidity in the room and thus set the requirement for the amount of water vapor per time. Also, the sole indication of the setpoint humidity can be sufficient, since it is generally known, given the size of the room, how much water vapor is required per unit of time.
  • the setpoint humidity can be set at the control arrangement or via a separate adjusting element connected thereto.
  • the actual moisture in the room is detected by at least one humidity sensor and transmitted to the control arrangement.
  • the control arrangement provides with this information for the supply of sufficient moisture in the room.
  • the air flow into the room can be Control arrangement or usually a separate control arrangement of the so-called. Ventilation device in particular via the control of the fan 24 and 24 'control. This will not be explained further here.
  • control arrangement the water mass flow through the container 2 per time so that the mass flow of water (which is also determined, for example, in kg / h) at least by a factor of 5 is greater than the water vapor mass flow.
  • control arrangement can use the information from the aforementioned flow meter and control the pump 7 accordingly.
  • the factor is greater than 10 and especially the factor is greater than 20 and especially the factor is greater than 50.
  • the factor is set in the range of 20 to 250.
  • the control assembly 35 is connected for this purpose by means of a control line 38 to the water supply assembly and can thus, as mentioned, in particular the pump 7 control, which promotes the amount of water per time, which is required to comply with the factor.
  • the control arrangement also controls the illustrated valves and receives information about the water level and the water temperature. It also controls the heating of the water. All these control signals and feedback signals from sensors (some of which are not shown) are summarized in FIG. 1 in the control line 38 for the sake of simplicity.
  • the container 2 can - differently than shown in the schematic figure 1, vertically or arranged so that the water from bottom to top or opposite Gravity flows through the tank, facilitating control over the flow of water.
  • a preferred membrane element 60 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. At least one such membrane element and generally several such membrane elements 60 together form the membrane 1 in the container 2.
  • the membrane element according to this preferred embodiment has a frame 65 which is rectangular in the example shown and the frame webs 61, 62, 63 and 64 - points.
  • the webs have a web width B (which need not be the same for all webs), a web thickness D and a length, wherein in the case of a rectangular frame 65 respectively opposite webs 61 and 63 or 62 and 64 have the same length.
  • two membrane surfaces M are provided, which face each other by the web thickness D spaced.
  • membrane surface M of the membrane material shown in the figure is shown, and the front membrane surface is not shown, so that the frame and the interior of the membrane element can be seen. Both membrane surfaces M together with the frame define the interior of the membrane element 60 in which the water flows.
  • only one side of the frame can be provided with a membrane surface, and on the other side of the frame, a lid not made of membrane material is provided.
  • the aforementioned materials are also preferable in this embodiment.
  • the attachment of the respective membrane surface M takes place in this example on the outer sides of the frame webs, which outer sides have the width B or different widths B. On these outer sides, the respective membrane surface is mounted resting on the respective outer side.
  • the material of the webs of the frame 65 is preferably a plastic material which allows the membrane surfaces M to be watertight and cohesive along the frame webs To attach by plastic welding to the frame or attach by laminating the membrane material on the frame bars on the frame.
  • an adhesive bond could also be provided, for example by means of a hot-melt adhesive.
  • first opening 70 as a water inlet and at least a second opening 71 as a water outlet.
  • the opening 70 communicates with the conduit 8 and the inlet 4 of Figure 1, respectively, and the opening 71 communicates with the outlet 4 'of Figure 1, for a membrane formed of a plurality of membrane elements for all the respective openings 70 and 71 the frame 65 applies, which are connected via distributors to the common line.
  • the frame preferably has at least one web 67.
  • the frame has a plurality of webs 67, eight webs 67 are provided in the example shown.
  • the web connects, or connect these webs, inner side walls of the frame, in the example shown, the inner side walls 62 '' and 64 '', since the webs 67 connect the frame webs 62 and 64 in this example.
  • the webs 67 each have over a first portion 68 substantially the same thickness D, as the frame webs 61 to 64, so that the membrane surface M of the respective membrane element rests on both the frame webs and on the webs 67 and also on the webs 67 on whose first sections 68 can be fastened.
  • the membrane is attached watertight, so that the water does not flow at these points or in the region of the sections 68 between the membrane and web.
  • the webs 67 each have a second section 69 of their length, in which the webs ne smaller thickness Dl than the frame webs have. At these portions 69, which are set back relative to the outer sides of the frame webs and opposite the portions 68 in the direction of the frame interior, the membrane material M is not attached.
  • the recessed portions form passages for the water through which the water can pass on its way from the water inlet 70 to the water outlet 71, in comparison with the portions 68 which block the flow.
  • a path for the water within the membrane element 60 can be predetermined by the arrangement of the webs 67, wherein the water flows past on the inside of the frame or in the interior 66 on the inner sides of the membrane surfaces M.
  • the webs 67 are arranged in the frame so that they are arranged with their thicker sections alternately starting from opposite side walls 62 '', 64 '' of the frame, for the water a meandering path or for the water and the air flow a cross Form counter-current arrangement, as indicated in Figure 2 with the arrows F for the water directions, while the arrow L indicates the direction of the air flowing through the container 1, the air flows past the outer membrane surfaces of the membrane elements or outside of the frame ,
  • a molding 56 is preferably provided on both sides of a respective second section 69. Even with it. Vortex and dead zones are prevented or reduced.
  • the webs 67 extend substantially transverse to the webs or possibly obliquely to the webs
  • Support webs 59 are connected to each other or with a side wall 61 * ', 63 * 1 , wherein the support webs 59 have the smaller thickness Dl or preferably an even smaller thickness in order to hinder the flow of water only slightly.
  • At least one of the webs 67, the end 58 of the first portion 68 is rounded, as shown in Figures 2 and 3 at all webs.
  • further molding may be provided on the inner side wall adjacent to the opening forming the water inlet, as shown in FIG. 2 and FIG.
  • channels 55 may be provided in the webs 67 in the region of their connection to the side walls (not all of which are designated by 55 in the figure) whose cross-section through which flow is much smaller than the cross-section provided by the respective water passages the water. These channels facilitate the drainage of the Membraneeroeroente or the membrane when the hydraulic system of the humidifying device or when it is out of service and thus allows it to avoid unwanted residual water under the hygienic aspect.
  • positioning means 73 arranged on the frame are furthermore preferred, which also facilitates the formation of a membrane in which uniform air passages are formed between the membrane elements.
  • FIG. 4 shows roughly horizontally a horizontal section through a vertically arranged container 2, the container wall of which is indicated only by broken lines.
  • membrane elements 41 are arranged, in which the water flows. Together, the membrane elements 41 form the entire membrane 1.
  • membrane elements 41 are arranged at the bottom of the container, in which the water introduced into the container (via the inlet 4 of FIG. 1) flows upwards in the container and at the top in FIG Container illustrated membrane elements 41, in which the water flows back down to the outlet of the container (outlet 4 'in Figure 1).
  • the air is guided, which is indicated by the arrow L, which receives the emerging from the membrane elements 41 water vapor.
  • Figure 5 shows a schematic horizontal section through a container 2, the container wall is indicated only by broken lines, in which container the membrane of a plurality of arranged in rows cylindrical membrane elements 40 are formed, which together form the membrane (only two rows are shown , the other rows are indicated only by dash-dotted lines).
  • the water flows and the air is according to Arrow L passed through the spaces 45 to humidify the air.
  • FIG 6 shows schematically a frame 42 in which a flat membrane part M is clamped from the aforementioned membrane material.
  • Such element 41 forms with a second such element or with a closed back wall a membrane element in which a space defined by the membrane element for the water is formed.
  • This space is usually also a - not shown here - support structure for the membrane surface on which the water-side membrane surface is attached to a part of its surface, in particular welded or laminated.
  • the support structure is designed so that it allows the flow of water or inhibits as little as possible.
  • the membrane can also be fastened on the outside of the frame webs, in particular by welding or lamination or gluing.
  • a membrane element for an air humidification device in particular for the above-described air humidification device, is formed such that the membrane material M of the membrane arrangement is a microporous material and is preferably a hydrophobic microporous material.
  • a material having a nominal pore diameter in the range of 0.05 to 0.5 micrometers and in particular a material having a nominal pore diameter of 0.05 to 0.25 micrometers, and in particular having a pore diameter in the range of 0.1 to 0.2 micrometers.
  • the microporous material is formed from one, preferably hydrophobic, polymer, for example polytetrafluoroethylene (PTFE) or polyvinylidene fluoride (PVDF) or polypropylene (PP) or polyurethane (Pü).
  • the membrane material M is arranged flat and fastened with its edge 44 in a clamping frame 42, for example in a square or rectangular clamping frame 42, wherein the frame webs seen over its cross section at least are partially formed of an injection-moldable plastic and the membrane material is attached to the webs by being surrounded with its edge regions of the plastic.
  • Figure 7 which shows a section through the frame and the membrane material along the line A - A of Figure 6, shows that the edge of the sheet 40 of the membrane material is embedded in the rim.
  • a membrane arrangement preferably takes place in such a way that the frame webs are injection-molded at least partially over their cross section from a plastic, the membrane being fastened in the webs by being cast with their edge regions 44 directly into the frame webs during the injection molding process.
  • a reinforcement 43 may be provided from a different material than the plastic web material.
  • a membrane may also be fastened on the bridge outside in place of the attachment around the bridge, in particular a welding or sticking to the bridge.
  • Membrane surface is reinforced by an outer support structure made of a material different from the membrane material, or that the membrane surface is reinforced by an outer support structure of the same material as the membrane surface.
  • the membrane surface can be laminated onto the support structure, or the membrane surface can rest loosely on such a support structure.
  • the support structure is not shown. It can also be bar-shaped and form, for example, a grid. Such a support structure may also serve to induce a turbulent flow of air over the membrane. This should be distinguished from the already mentioned inner support structure on the water flow side.

Abstract

The invention relates to an air humidifier device (10) comprising a hydrophobic microporous membrane (1) as a separator between the water and the air to be humidified, wherein the volumetric flow of water over time is set to be greater by factor X than the volumetric flow of steam. This allows air to be humidified with water at a low temperature, without disruption.

Description

Verfahren und Vorrichtung sur Luftbefeuohtung mittel« einer mikroporösen Membran  Method and apparatus for air humidification of a microporous membrane
Gebiet der Erfindung Field of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Luftbefeuchtungsvorrichtung. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Luftbefeuchtung sowie die Membran einer Luftbefeuchtungsvorrichtung und Membranelemente zur Bildung der Membran. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Membranelements . The invention relates to a method for operating an air humidification device. Furthermore, the invention relates to a device for humidification and the membrane of a humidification device and membrane elements for forming the membrane. Furthermore, the invention relates to a method for producing a membrane element.
Hintergrund background
LuftbefeuchtungsVorrichtungen, welche eine für Wasser undurchlässige und für Wasserdampf durchlässi- ge Membran verwenden, sind bekannt. So erläutert DE 10 2008 038 557 AI die Nachteile der bekannten Luftbefeuchter und schlägt einen Luftbefeuchter mit einer Trennmembran vor, insbesondere mit einer Trennmembran aus einem hydrophoben Material wie Polypropylen (PP) oder Poly- tetrafluorethylen (PTFE) . Es wird vorgeschlagen, die Befeuchtungsleistung durch die Temperatur des die Membran auf einer Seite beaufschlagenden Wassers zu regulieren. Als Wassertemperatur wird der Bereich von 10 bis 60°C insbesondere 15 bis 35°C vorgeschlagen. Weitere Luftbe- feuchtungsvorrichtungen mit einer Membran sind in USAir humidification devices which use a water impermeable and water vapor permeable membrane are known. Thus, DE 10 2008 038 557 Al explains the disadvantages of the known humidifier and proposes a humidifier with a separating membrane, in particular with a separating membrane of a hydrophobic material such as polypropylene (PP) or polytetrafluoroethylene (PTFE). It is proposed to regulate the humidifying performance by the temperature of the water acting on one side of the membrane. As the water temperature, the range of 10 to 60 ° C, in particular 15 to 35 ° C is proposed. Other air humidifiers with a membrane are described in US Pat
2005/0252982 AI und WO 88/06912 gezeigt. Es zeigt sich, dass an der Membran eine starke Abkühlung des Wassers durch die zur Verdunstung notwendige Energie erfolgt, die den Betrieb solcher Luftbefeuchtungsvorrichtungen mit niedrigen Wassertemperaturen ineffizient macht. Es wird daher in der Praxis eine relativ hohe Wassertemperatur benötigt, um eine gute Befeuchtungsleistung zu erzielen und eine Abkühlung des Wassers in einen zu tiefen Bereich zu vermeiden. 2005/0252982 AI and WO 88/06912. It can be seen that there is a strong cooling of the water on the membrane by the energy required for evaporation, which makes the operation of such air humidification devices with low water temperatures inefficient. It is therefore necessary in practice a relatively high water temperature in order to achieve a good humidifying performance and to avoid a cooling of the water in a too deep area.
Darstellung der Erfindung Presentation of the invention
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, die Befeuchtung mittels eines Membranluftbefeuchters mit einer Trennmembran auch mit Wasser von relativ tiefer Temperatur praxistauglich zu machen. Ferner soll ein Betrieb mit normalem Leitungswasser möglich sein, ohne dass eine rasche Verkalkung des Membranluftbefeuchters eintritt. Durch die Lösung dieser Aufgaben sollen die Einsatzgebiete solcher Luftbefeuchter erweitert werden. The invention is therefore based on the object to make the humidification by means of a membrane humidifier with a separating membrane also practicable with water of relatively low temperature. Furthermore, operation with normal tap water should be possible without a rapid calcification of the membrane humidifier occurs. By solving these tasks, the fields of application of such humidifiers are to be expanded.
Die genannten Aufgaben werden mit einem Verfahren zum Betrieb einer Luftbefeuchtungsvorrichtung gemäss Anspruch 1 gelöst.  The stated objects are achieved by a method for operating an air humidification device according to claim 1.
Wird eine Luftbefeuchtungsvorrichtung mit einer vorzugsweise hydrophoben Membran, welche wasserundurchlässig aber wasserdampfdurchlässig ist, gemäss der Erfindung so betrieben, dass der an der Membran vorbeiströmende Wassermassenstrom in kg/h um einen Faktor X grösser gewählt wird als der in dem Luftkanal aus der Membran austretende Wasserdampfmassenstrom in kg/h, wobei der Faktor X grösser als 5 ist, zeigt es sich, dass die Abkühlung des Wassers an der Membran so gering gehalten werden kann, dass auch mit zu der Membran strömendem Wasser von vergleichsweise niedriger Temperatur eine gute Befeuchtungsleistung erzielt werden kann. Somit kann mit dem Einsatz einer grossen Menge (Masse) pro Zeit von Was- ser im Vergleich zu der Menge (Masse) pro Zeit des an die Luft abgegebenen Wasserdampfs der negative Effekt einer zu grossen Abkühlung des Wassers vermieden werden, was auch den praxistauglichen Einsatz von nur mässig erwärmtem Wasser erlaubt. Es ergibt sich ferner eine gute Wär- me- und Stoffübertragung und eine gute Vermeidung von Ablagerungen durch die Scherkräfte, die von der hohen Überströmgeschwindigkeit des Wassers erzeugt werden. Damit ergibt sich auch eine präzise Kontrolle der AufKonzentration von gelösten Stoffen und ggf. Verunreinigungen pro Durchlauf und auch die Bildung eines sogenannten Biofilms, einer Schleimschicht in der Mikrorganismen wie z.B. Bakterien, Algen und Pilze eingebettet sind, kann so wirksam verhindert werden, was einen hygienischen Betrieb erleichtert. Weiter werden lokale Totzonen der Strömung verringert und damit ergibt sich eine homogene Temperatur- und Konzentrationsverteilung über der Oberfläche der Membran. Dies steigert die Befeuchtungsleistung und vermeidet auch lokale Ausfällungen von gelösten Stoffen und allfälligen Verunreinigungen auf der Membran. If an air humidification device with a preferably hydrophobic membrane, which is impermeable to water but permeable to water vapor, is operated according to the invention such that the water mass flow flowing past the membrane in kg / h is selected to be larger by a factor X than the water vapor mass flow leaving the membrane in the air channel kg / h, where the factor X is greater than 5, it can be seen that the cooling of the water at the membrane can be kept so low that even with flowing to the membrane water of relatively low temperature, a good humidification performance can be achieved. Thus, with the use of a large amount (mass) per unit time of water compared to the amount (mass) per unit of water vapor released into the air, the negative effect of excessive cooling of the water can be avoided, including practical use allowed only moderately heated water. Furthermore, there is a good heat and mass transfer and a good avoidance of deposits by the shear forces, which are generated by the high overflow velocity of the water. In order to also results in a precise control of AufKonzentration of solutes and possibly impurities per pass and also the formation of a so-called biofilm, a mucus layer in the microorganisms such as bacteria, algae and fungi are embedded, can be effectively prevented, resulting in a hygienic operation facilitated. Furthermore, local dead zones of the flow are reduced, resulting in a homogeneous temperature and concentration distribution over the surface of the membrane. This increases the humidification performance and also avoids local precipitations of solutes and any contaminants on the membrane.
Der gewünschte Wasserdampfmassenstrom kann vorgegeben werden, worauf sich die entsprechende Masse an Wasser ergibt. Der Wasserdampfmassenstrom kann auch auf beliebige bekannte Weise über die Luftmasse und deren Feuchte gemessen werden.  The desired steam mass flow can be specified, whereupon the corresponding mass of water results. The water vapor mass flow can also be measured in any known manner via the air mass and its moisture.
Die Erfindung kann zum Beispiel den Einsatz von Wasser ermöglichen, welches eine ähnliche Temperatur wie die Flüssigkeit in Bodenheizungen aufweist, was es ermöglicht, die Luftbefeuchtungsvorrichtung mit Energie aus einer Bodenheizung zu betreiben, ohne dass die Temperatur des Wassers zusätzlich erhöht werden muss.  For example, the invention may allow the use of water having a similar temperature to the fluid in floor heaters, allowing the humidifier to be powered by bottom heating without the need to additionally increase the temperature of the water.
Es zeigt sich, dass ein Faktor von grösser als 10 besonders geeignet ist, insbesondere ein Faktor grösser als 20, insbesondere ein Faktor von grösser als 50 und insbesondere ein Faktor von grösser als 50 bis 250. Die Beschränkung der Grösse des Faktors ergibt sich im Wesentlichen aus praktischen Gründen, da bei einem sehr hohen Faktor der Wassermassenstrom in der Luftbefeuchtungseinrichtung sehr gross wird; in der Regel wird daher ein Faktor grösser als 500 keinen technischen Sinn machen.  It turns out that a factor of greater than 10 is particularly suitable, in particular a factor greater than 20, in particular a factor of greater than 50 and in particular a factor of greater than 50 to 250. The restriction of the size of the factor results essentially for practical reasons, since at a very high factor the mass flow of water in the humidifier becomes very large; As a rule, therefore, a factor greater than 500 will not make any technical sense.
Die Erfindung betrifft somit den Betrieb ei- nes Luftbefeuchters auf Basis einer vorzugsweise hydrophoben („wasserabstossenden") Membran, welche wasserundurchlässig aber wasserdampfdurchlässig ist. Solche Memb- ranen sind dem Fachmann bekannt und im Handel erhältlich. Der Luftbefeuchter soll im Zuluftkanal einer raumluft- technischen Anlage installiert werden können und über die Möglichkeit verfügen, die Zuluft soweit anzufeuchten, dass die resultierende Zuluft sich im sogenannten Komfortbereich einstellt. Bei der industriellen Anwendung von derartigen Luftbefeuchtern kann die Anfeuchtung Uber oder unter dem sogenannten Komfortbereich für Wohnräume liegen. Gegenüber den üblicherweise eingesetzten Dampf- luftbefeuchtern werden potenziell grosse Einsparungen beim Stromverbrauch möglich, da der erfindungsgemäss betriebene Luftbefeuchter mit Membran bereits mit mässig warmem Wasser betrieben werden kann, und somit keine elektrische Energie für die Dampferzeugung aufgewendet werden muss. Die für die Erzeugung des Warmwassers für das erfindungsgemässe Verfahren benötigte Energie kann beispielsweise aus ansonsten ungenutzter Abwärme oder von solarer Wärmeerzeugung bereitgestellt werden. The invention thus relates to the operation of an air humidifier based on a preferably hydrophobic ("water-repellent") membrane which is water-impermeable but permeable to water vapor. Ranen are known in the art and commercially available. The humidifier should be able to be installed in the supply air duct of a ventilation and air-conditioning system and have the option of moistening the supply air to such an extent that the resulting supply air is adjusted in the so-called comfort range. In the industrial application of such humidifiers humidification may be above or below the so-called comfort range for living spaces. Compared with the steam humidifiers commonly used, potentially large savings in power consumption are possible, since the humidifier operated according to the invention with membrane can already be operated with moderately warm water, and thus no electrical energy has to be expended for steam generation. The energy required for the production of hot water for the inventive method can be provided for example from otherwise unused waste heat or solar heat generation.
Die Steuerung der Feuchtigkeit kann sowohl nur durch die Wassertemperatur der an der Membran vorbei- fliessenden Wassermasse gesteuert werden, als auch nur durch Einstellung des Faktors X bzw. den Wasserumlaufmassenstrom. Bevorzugt erfolgt eine gekoppelte Steuerung, so dass die Menge des Wasserdampfes pro Zeit bzw. die Feuch- te in dem zu befeuchtenden Raum sowohl durch Beeinflussung der Wassertemperatur als auch der Wassermenge pro Zeit bzw. des Faktors X erfolgt. Vorzugsweise ist ferner die Steuerung mit diesen zwei Einflussgrössen abhängig vom Wert der Wassertemperatur. Bei niedriger Wassertempe- ratur (nur knapp über der Temperatur der zugeführten Luft) ist der Einfluss einer Erhöhung des Wasserumlaufmassenstroms recht gering, da hier der Temperaturabfall im Wasser beim Durchströmen der Membranelemente auch recht gering ist und somit auch die Änderung der mittle- ren Wassertemperatur an der Membran. Insbesondere kann bei einer geringen Wassertemperatur von kleiner als ca. 25°C die Steuerung wesentlich über eine Beeinflussung (Erhöhung bzw. Verminderung) der Wassertemperatur erfolgen, während bei einer höheren Wassereingangstemperatur von ca. grösser als 40°C die Steuerung wesentlich über die Beeinflussung des Faktors X (Erhöhung oder Verminde- rung desselben) erfolgt. In dem Temperaturbereich zwischen den genannten Werten erfolgt die Steuerung durch Beeinflussung sowohl der Wassertemperatur als auch des Faktors X. Dies kann eine einfache lineare Abhängigkeit der beiden Beeinflussungen in Abhängigkeit der Temperatur sein. Die genannten Temperaturgrenzen sind nur als Beispiel zu verstehen und diese können insbesondere auch von der jeweiligen Art und Dimensionierung der Membran der LuftbefeuchtungsVorrichtung abhängen, sind aber für den Fachmann mittels Versuchen einfach ermittelbar. Bevorzugt ist eine an die Wassereintrittstemperatur (zu der Membran) gekoppelte Erhöhung bzw. Verminderung des Umlaufwas- sermassenstroms zur Steuerung der Wasserdampfmenge bzw. der Befeuchtungsleistung der Luftbefeuchtungsvorrichtung. Vorzugsweise wird die Wassermenge mit einem Durchfluss- sensor gemessen, insbesondere zwischen einer Wasserpumpe der Luftbefeuchtungsvorrichtung und dem Einlass in den Behälter, der die Membran enthält. Vorzugsweise wird ferner die Temperatur des Wassers gemessen, insbesondere an derselben Stelle, an welcher auch der Wasserdurchfluss gemessen wird. The control of the humidity can be controlled both only by the water temperature of the water mass flowing past the membrane, and only by setting the factor X or the water circulation mass flow. Preferably, a coupled control takes place, so that the amount of water vapor per time or the moisture in the space to be humidified is effected both by influencing the water temperature and the amount of water per time or the factor X. Furthermore, the control with these two influencing variables is preferably dependent on the value of the water temperature. At low water temperature (only slightly above the temperature of the supplied air), the influence of an increase in the circulating water flow is quite low, since the temperature drop in the water when flowing through the membrane elements is also quite low and thus also the change in the mean water temperature the membrane. In particular, at a low water temperature of less than about 25 ° C, the control significantly over an influence (Increase or decrease) of the water temperature, while at a higher water inlet temperature of about greater than 40 ° C, the control takes place substantially on the influence of the factor X (increase or decrease of the same). In the temperature range between the mentioned values, the control takes place by influencing both the water temperature and the factor X. This can be a simple linear dependence of the two influences as a function of the temperature. The stated temperature limits are to be understood only as an example and these may in particular also depend on the particular type and dimensions of the membrane of the humidification device, but are easily determined by the skilled person by means of experiments. Preference is given to an increase or reduction, coupled to the water inlet temperature (to the membrane), of the circulating water mass flow for controlling the amount of steam or the humidifying power of the air humidifying device. Preferably, the amount of water is measured with a flow sensor, in particular between a water pump of the humidifying device and the inlet into the container containing the membrane. Preferably, the temperature of the water is further measured, in particular at the same point at which the water flow is measured.
Ein wichtiger Aspekt bei der Zuluftbefeuchtung ist die Einhaltung eines hohen Hygienestandards. Während dies bei der Dampfluftbefeuchtung durch die hohe Temperatur des Wasserdampfs gewährleistet wird, erfüllt die Membranbefeuchtung die Hygieneanforderungen aufgrund der folgenden beiden Aspekte: Zum einen ist die Membran bevorzugt hydrophob und damit ist davon auszugehen, dass die im Wasser befindlichen Keime und Mikroorganismen, wie z.B. Bakterien, nicht in direkten Kontakt mit den Mikro- poren der Membran kommen und damit auch nicht in den An important aspect of supply air humidification is the adherence to a high standard of hygiene. While this is ensured in the steam humidification by the high temperature of the water vapor, the membrane humidification meets the hygiene requirements due to the following two aspects: First, the membrane is preferably hydrophobic and thus it is assumed that the bacteria and microorganisms present in the water, such. Bacteria that do not come in direct contact with the micropores of the membrane and thus not in the
Luftstrom übergehen. Zum anderen liegt auch die (mittlere) Porengrösse der Membran mit 0.05 Mikrometern bis 0,25 Mikrometern, allenfalls bis 0,5 Mikrometern und bevorzugt ca. 0.1 - 0.2 Mikrometern in der Regel unterhalb der Grösse der Keime bzw. Mikroorganismen. Pass airflow. On the other hand, the (average) pore size of the membrane is 0.05 microns to 0.25 Micrometers, at most up to 0.5 micrometers and preferably about 0.1 to 0.2 micrometers usually below the size of the germs or microorganisms.
Als Material der Membran kann ein hydrophobes Polymer verwendet werden, wie zum Beispiel Polytetrafluo- rethylen (PTFE) , aber auch Polyvinylidenfluorid (PVDF) oder Polypropylen (PP) oder Polyurethan (PO) kommen in Frage. Auch andere, nicht-hydrophobe Membranen und Membranen mit hydrophober Oberflächenbeschichtung (Mehr- schichtmembranen / asymmetrische Membranen) können verwendet werden.  As the material of the membrane, a hydrophobic polymer can be used, such as polytetrafluoroethylene (PTFE), but also polyvinylidene fluoride (PVDF) or polypropylene (PP) or polyurethane (PO) come into question. Other non-hydrophobic membranes and hydrophobic surface coating membranes (multi-layer membranes / asymmetric membranes) may also be used.
Konstruktiv ist sowohl die Verwendung von Flachmembranen (flat screen membranes oder flat sheet membranes), also flächig aufgespannter Membranmateria- lien, als auch von Röhrenmembranen (hollow fiber membranes oder capillary membranes) möglich.  Constructively, both the use of flat membranes (flat screen membranes or flat sheet membranes), that is, surface-mounted membrane materials, as well as hollow-fiber membranes or capillary membranes are possible.
Für die Luft- und Wasserführung kann eine Ausführung als Gegenstromanordnung oder als Kreuzstromanordnung oder als Gleichstromanordnung vorgesehen werden. Als nachfolgend genauer beschriebene Ausführung ist auch eine Kreuz-Gegenstrom-Anordnung bevorzugt.  For the air and water management, a version can be provided as a counter-current arrangement or as a cross-flow arrangement or as a DC arrangement. As the embodiment described in more detail below, a cross-countercurrent arrangement is also preferred.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Membran der LuftbefeuchtungsVorrichtung aus mehreren Membranelementen gebildet, die je- weils einen aus Rahmenstegen gebildeten Rahmen mit einer Vorderseite und einer Rückseite und Seitenwänden aufweisen. An diesen Rahmen ist das Membranmaterial jeweils mindestens einseitig flächig angeordnet und bevorzugt beidseitig, vorderseitig und rückseitig, flächig angeord- net. Dabei ist das Membranmaterial an den jeweiligen Rahmenflächen der Vorderseite und Rückseite des Rahmens wasserdicht befestigt, so dass innerhalb des Rahmens ein wasserdichter, vom Rahmen und den Membranflächen begrenzter Raum gebildet ist, oder ggf. ein von einer Membran- fläche und einer Nichtmembranfläche begrenzter Raum gebildet ist, wenn nur einseitig am Rahmen eine Fläche aus Membranmaterial vorgesehen ist, aus welchem Raum nur der Wasserdampf durch die Membran austreten kann. Der Rahmen weist an Seitenwänden mindestens eine in den Raum führende Öffnung als Wasserzulauf und mindesten eine in den Raum führende Öffnung als Wasserauslass auf. Ferner weist der Rahmen in seinem Inneren mindestens einen Steg, bevorzugt mehrere Stege auf, welche innere Seitenwände des Rahmens verbinden, welche Stege Uber einen ersten Abschnitt im Wesentlichen dieselbe Dicke D aufweisen wie die Rahmenstege und über einen zweiten Abschnitt ihrer Länge eine geringere Dicke Dl aufweisen als die Rahmenstege. Die Abschnitte mit geringerer Dicke bilden innerhalb des Rahmens Wasserdurchlässe. Die Membranflächen sind an den ersten Abschnitten der Stege wasserdicht befestigt bzw. ggf. ist eine Nichtmembranfläche mit den Stegen wasserdicht verbunden, wenn nur auf einer Seite des Rahmens eine Membranfläche angeordnet und die andere Seite des Rahmens durch eine Nichtmembranfläche verschlossen ist, um den wasserdichten Raum zu bilden. In a particularly preferred embodiment of the invention, the membrane of the humidifying device is formed from a plurality of membrane elements, each having a frame formed from frame webs with a front and a back and side walls. The membrane material is in each case arranged flat on at least one side of this frame and is preferably arranged on both sides, on the front side and on the back side, in a planar manner. In this case, the membrane material is attached to the respective frame surfaces of the front and back of the frame watertight, so that within the frame, a waterproof, bounded by the frame and the membrane surfaces space is formed, or possibly formed by a membrane surface and a non-membrane area limited space is, if only one side of the frame an area of membrane material is provided, from which space only the Water vapor can escape through the membrane. The frame has on sidewalls at least one leading into the space opening as a water inlet and at least one leading into the space opening as a water outlet. Furthermore, the frame has in its interior at least one web, preferably a plurality of webs which connect inner side walls of the frame, which webs have a first portion substantially the same thickness D as the frame webs and a second portion of its length has a smaller thickness Dl as the frame webs. The sections of lesser thickness form water passages within the frame. The membrane surfaces are watertightly attached to the first portions of the ridges or, if desired, a non-membrane surface is watertightly connected to the ridges when a membrane surface is disposed on only one side of the frame and the other side of the frame is closed by a non-membrane surface around the watertight space to build.
Durch diese bevorzugte Ausgestaltung der Membranelemente ergibt sich eine sehr gute Befestigungsmöglichkeit und Stabilität der jeweiligen Membranfläche auf dem Rahmen, indem diese auch an den Stegen befestigt ist. Die wasserdichte Befestigung kann zum Beispiel durch Kunststoffschweissung der Membran und der aus einem Kunststoff gebildeten Stege erfolgen oder kann durch La- minierung oder Klebung erfolgen.  This preferred embodiment of the membrane elements results in a very good possibility of mounting and stability of the respective membrane surface on the frame by this is also attached to the webs. The watertight fastening can take place, for example, by plastic welding of the membrane and the webs formed from a plastic or can be effected by lamination or gluing.
Durch die stabile Befestigung wird der Betrieb mit dem grossen Wassermassenstrom auch bei empfindlichen Membranen möglich. Durch die spezielle Anordnung der Stege und die Wasserdurchlässe im Rahmen kann ein gewünschter Strömungsverlauf für das Wasser auf einfache Weise erzielt werden. Bevorzugt ist dabei, dass mindestens ein Steg vorgesehen ist, insbesondere aber, dass mehrere Stege vorgesehen sind, deren erste Abschnitte ab- wechselnd von gegenüberliegenden Seitenwänden des Rahmens ausgehend angeordnet sind. Auf diese Weise kann einfach eine Kreuz-Gegenstromanordnung erzielt werden, da der Wasserfluss im Rahmeninneren entsprechend bewirkt wird. Es ergeben sich zudem eine höhere mittlere Strömungsgeschwindigkeit, die Vermeidung oder Verringerung von Totzonen und ein guter Wärme- und StoffÜbergang. Due to the stable attachment, operation with the large water mass flow is possible even with sensitive membranes. Due to the special arrangement of the webs and the water outlets in the frame, a desired flow path for the water can be achieved in a simple manner. It is preferred that at least one web is provided, but in particular that a plurality of webs are provided, the first portions are arranged alternately starting from opposite side walls of the frame. In this way, simply a cross-countercurrent arrangement can be achieved because the Water flow is effected in the frame interior accordingly. It also results in a higher average flow rate, the prevention or reduction of dead zones and a good heat and mass transfer.
Eine weitere Stabilisierung der Membranele- mente bzw. der aus diesen zusammengesetzten Membran ergibt sich, wenn mindestens einige der Stege, insbesondere alle der Stege, mittels im Wesentlichen quer zu den Stegen verlaufende Stützstegen miteinander oder mit einer Seitenwand verbunden sind, wobei die Stützstege die geringere Dicke Dl aufweisen oder eine noch geringere Dicke aufweisen, um den Wasserfluss nicht zu stören.  Further stabilization of the membrane elements or of the membrane composed of these results if at least some of the webs, in particular all of the webs, are connected to one another or to a side wall by means of support webs extending essentially transversely to the webs, wherein the support webs are the smaller ones Have thickness Dl or have an even smaller thickness so as not to disturb the flow of water.
Weiter ist es für den Wasserfluss bevorzugt, wenn jeweils bei den Membranelementen bei mindestens ei- nem der Stege, insbesondere bei allen Stegen, das jeweilige Ende des ersten Abschnittes abgerundet ausgebildet ist. Ferner kann das jeweilige Ende des ersten Abschnitts bei mindestens einem der Stege oder bei allen Stegen von der ersten Öffnung, und somit vom Wasserzulauf, weg wei- send abgebogen ausgebildet sein. Beide Massnahmen, einzeln oder bevorzugt in Kombination, sind für den Wasserfluss im Rahmen vorteilhaft und vermeiden bzw. verringern Totzonen.  Furthermore, it is preferred for the water flow if, in each case in the case of the membrane elements, the respective end of the first section is rounded in at least one of the webs, in particular in all the webs. Furthermore, the respective end of the first section may be bent away from the first opening, and thus away from the water inlet, at at least one of the webs or at all the webs. Both measures, individually or preferably in combination, are advantageous for the water flow in the frame and avoid or reduce dead zones.
Bei den Membranelementen können an zweiten Abschnitten geringerer Dicke Dl innerhalb der von diesen gebildeten Wasserdurchlässen Ausformungen vorgesehen sein, welche zusätzliche Flächen zur Befestigung des Membranmaterials oberhalb der Wasserdurchlässe bereitstellen, um die Membranfläche zu stabilisieren. Insbeson- dere können beidseits eines jeweiligen zweiten Abschnitts solche Ausformungen vorgesehen sein, wenn am Rahmen vorderseitig und rückseitig eine Membranfläche befestigt ist.  In the membrane elements, formations may be provided at second portions of lesser thickness D1 within the water passages formed thereby, which provide additional surfaces for attachment of the membrane material above the water passages to stabilize the membrane surface. In particular, such formations can be provided on both sides of a respective second section if a membrane surface is attached to the frame on the front side and on the rear side.
Weiter ist es bevorzugt, dass bei den Membra- nelementen in den Stegen im Bereich ihrer Verbindung mit den Seitenwänden Kanäle vorgesehen sind, deren durchströmbarer Querschnitt um ein Vielfaches kleiner ist als der von den jeweiligen Wasserdurchlässen bereitgestellter Querschnitt für das Wasser. Damit werden Kanäle für eine allfällige Entwässerung der Membranelemente bei abgeschalteter Luftbefeuchtungsvorrichtung bzw. deren Wasser- System geschaffen, um stehendes Restwasser aus Hygienegründen vermeiden zu können. Die Kanäle sind aber mit derart geringen Durchmessern ausgeführt, dass im Betrieb den Wasserfluss nicht stören. Furthermore, it is preferred that, in the case of the membrane elements in the webs, channels are provided in the region of their connection to the side walls, the cross-section of which through which is flowed through being smaller by a multiple the provided by the respective water passages cross section for the water. This channels are created for a possible drainage of the membrane elements with switched off humidification or their water system to prevent standing residual water for hygiene reasons can. The channels are designed with such small diameters that do not interfere with the water flow during operation.
Die Membranelemente sind bevorzugt mit am Rahmen angeordneten Positionierungsmitteln versehen, um mehrere Membranelemente zur Bildung einer grossen Membran als Summe der jeweiligen Membranflächen der Elemente zu verbinden. Dabei sind zwischen den Membranelementen die Luftdurchlässe für die zu befeuchtende Luft gebildet, welche Luft an den einzelnen Membranflächen vorbeiströmt.  The membrane elements are preferably provided with positioning means arranged on the frame in order to connect a plurality of membrane elements to form a large membrane as the sum of the respective membrane surfaces of the elements. In this case, the air passages for the air to be humidified are formed between the membrane elements, which air flows past the individual membrane surfaces.
Bei einer anderen beispielsweisen Ausführung mit Flachmembran sind in Strömungsrichtung der Luft mindestens zwei wasserdurchflossene, vertikal verlaufende Membrankanäle hintereinander angeordnet. Im Querschnitt über die Kanalbreite wiederholt sich diese Anordnung jeweils getrennt durch einen Luftspalt. In dem in LuftStrömungsrichtung betrachtet hinteren Membrankanal fliesst das warme Wasser aus der Wasserführungsanordnung von unten nach oben, d.h. entgegen der Schwerkraft, in einen oberen Verteiltank {header tank) und fliesst von dort weiter in dem vorderen Membrankanal von oben nach unten in den Abfluss oder bevorzugt zurück in einen Rezirkula- tionskreislauf. Vorteil dieser sich auch bei diesem Beispiel ergebenden sogenannten Kreuz-Gegenstrom-Anordnung ist primär, dass die Differenz des Wasserdampfpartialdru- ckes zwischen beiden Seiten der Membran (d.h. innerhalb der wasserführenden Seite der Membran zu der Luftseite der Membran) im Mittel grösser ist, als wenn es nur eine Strömungsrichtung auf der wasserführenden Seite gibt, und somit ist auch die gesamte Wasserdampfdiffusion höher. In another exemplary embodiment with flat membrane at least two water-carrying, vertically extending membrane channels are arranged one behind the other in the flow direction of the air. In cross section across the channel width, this arrangement is repeated in each case separately through an air gap. In the rear membrane channel, viewed in the direction of air flow, the warm water from the water guide arrangement flows from bottom to top, i. against gravity, into an upper distribution tank {header tank) and flows from there further in the front membrane channel from top to bottom in the drain or preferably back into a recirculation circulation. The advantage of this so-called cross-countercurrent arrangement, which also results in this example, is primarily that the difference between the water vapor partial pressure between both sides of the membrane (ie within the water-carrying side of the membrane to the air side of the membrane) is greater on average than if There is only one direction of flow on the water-bearing side, and thus the total water vapor diffusion is higher.
Weiterhin kann es auch als konstruktiver Vorteil gewertet werden, wenn die gesamte Wasserversorgung und die Steue- rung auf der Unterseite des Membranbefeuchters angeordnet werden kann. Furthermore, it can also be seen as a constructive advantage if the entire water supply and the control tion can be arranged on the underside of the membrane humidifier.
Grundsätzlich wird bei dem oben beschriebenen Vorgehen nicht nur - als primär gewünschter Effekt - Was- serdampf zur Befeuchtung durch die Membranwand diffundiert sondern es wird auch gleichzeitig durch die Verdunstung eines kleinen Teils des Wassers zu Wasserdampf innerhalb der Membrankanäle das Wasser sukzessive abgekühlt und gleichzeitig findet auch über die Membranwan- dung ein Wärmetransport statt.  Basically, in the procedure described above not only - as the primary desired effect - water vapor for humidification diffused through the membrane wall but it is also simultaneously by the evaporation of a small portion of water to water vapor within the membrane channels, the water gradually cooled and at the same time finds Heat transport takes place via the membrane wall.
Da eine Flachmembran nur über eine geringe Eigenstabilität verfügt, wird sie vorzugsweise verstärkt. Dies kann einerseits durch Befestigung, zum Beispiel durch Befestigen, insbesondere mittels Schweissen oder Laminieren, der Membran mit einem Teil ihrer wasserseiti- gen Fläche an einer inneren Stützstruktur erfolgen. Somit ist eine innere Stützstruktur im Wasserflussbereich der Membran vorgesehen und wird so ausgeführt, um den Wasser- fluss möglichst wenig zu hemmen. Ein bevorzugtes Beispiel von derart ausgeführten Membranelementen zur Bildung der Membran ist vorgängig erläutert worden. Ferner kann aber auch eine äussere Stützstruktur für die Membran im Luftflussbereich vorgesehen sein. An der äusseren Stützstruktur kann die Membran befestigt sein oder nur lose auflie- gen bzw. durch den Wasserdruck angedrückt werden. Vorteile der Flachmembran sind eine einfachere Reinigung und ein geringerer Druckverlust im Luftkanal.  Since a flat membrane has only a low intrinsic stability, it is preferably reinforced. On the one hand, this can take place by fastening, for example by fastening, in particular by means of welding or lamination, the membrane with a part of its water-side surface on an inner support structure. Thus, an inner support structure is provided in the water flow region of the membrane and is designed so as to inhibit the flow of water as little as possible. A preferred example of such membrane elements designed to form the membrane has been previously explained. Furthermore, however, it is also possible to provide an outer support structure for the membrane in the airflow region. On the outer support structure, the membrane may be attached or only loosely supported or pressed by the water pressure. Advantages of the flat membrane are a simpler cleaning and a lower pressure loss in the air duct.
Bei einer Ausführung der vorliegenden Erfindung mit Kapillarroembranen wird die gesamte Membranfläche aus einer Vielzahl von röhrenförmigen, vertikal im Kanalquerschnitt stehenden Kapillarmembranen gebildet. Die Membranflächen bestehen aus mehreren Spalten von in Luftströmungsrichtung fluchtenden Röhrchen. Pro Spalte sind beispielsweise bei einem Aussendurchmesser von 2 mm der einzelnen Röhrchen mehrere Dutzend dieser Röhrchen jeweils in einer Reihe hintereinander und dabei parallel zur Strömungsrichtung der Luft im Kanal angeordnet. In- nerhalb einer Reihe sind die Röhrchen dabei nur mit geringem oder keinem Abstand angeordnet, dies aus Gründen der mechanischen Stabilität, der Packungsdichte (Membranfläche pro Volumen) und auch mit Vorteilen beim Druckver- lust im Luftkanal. Pro Reihe wird in der jeweils hinteren Hälfte das wärmere Wasser von der Versorgungsseite unten nach oben in den Verteiltank und von dort über die jeweils vordere Hälfte von oben nach unten in den Abfluss oder in einen Rezirkulationskreislauf zurück fHessen. Damit ist analog dem vorher beschriebenen Membranbefeuch- ter mit Flachmembran ebenfalls eine Kreuz-Gegenstrom- Anordnung realisiert. Eine solche Anordnung ist grundsätzlich bekannt und zum Beispiel in einer perspektivischen Darstellung einer vergleichbaren Anordnung von Röhrchen in Figur 2 der vorerwähnten ÜS 2005/0252982 gezeigt. In one embodiment of the present invention with capillary membranes, the entire membrane surface is formed from a plurality of tubular capillary membranes vertically in the channel cross-section. The membrane surfaces consist of several columns of aligned in the air flow direction tube. For example, with an external diameter of 2 mm per tube, several dozen of these tubes are arranged one after the other in a row and parallel to the flow direction of the air in the channel. In- Within a row, the tubes are only arranged with little or no spacing, for reasons of mechanical stability, the packing density (membrane area per volume) and also with advantages in the pressure loss in the air duct. For each row, the warmer water from the supply side upwards into the distribution tank and from there over the respective front half from top to bottom into the drain or into a recirculation loop. Thus, a cross-countercurrent arrangement is likewise realized in analogy to the previously described membrane humidifier with flat membrane. Such an arrangement is basically known and shown for example in a perspective view of a comparable arrangement of tubes in Figure 2 of the aforementioned ÜS 2005/0252982.
Vorteile der Verwendung von Kapillarmembranen gegenüber Flachmembranen liegen neben den oben genannten Punkten der höheren Packungsdichte und der grösseren me- chanischen Stabilität auch darin, dass hier die Abdichtung des Wasserkanals zur Luftseite konstruktiv einfacher sein kann und diese kann durch ein Vergiessen (sogenanntes „potting") erzielt werden. Nachteilig ist die Verwendung der Kapillarmembrane hinsichtlich deren Reinigung (luft- und wasserseitig) .  Advantages of the use of capillary membranes over flat membranes are, in addition to the above-mentioned points of higher packing density and greater mechanical stability, also the fact that the sealing of the water channel to the air side can be structurally simpler here and this can be achieved by casting (so-called "potting"). A disadvantage is the use of Kapillarmembrane with regard to their cleaning (air and water side).
Bei einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens gemäss der Erfindung wird die Wassertemperatur des in den Behälter einströmenden Wassers im Bereich von 20 Grad Celsius bis 60 Grad Celsius eingestellt, insbesonde- re wird die Wassertemperatur im Bereich von 25 Grad Celsius bis 45 Grad Celsius eingestellt. Bevorzugt ist es weiter, dass der Wasserinhalt der Wasserführungsanordnung kontinuierlich oder diskontinuierlich ergänzt wird, um die durch die Membran verdunstende Wassermenge zu erset- zen.  In a preferred embodiment of the method according to the invention, the water temperature of the water flowing into the container in the range of 20 degrees Celsius to 60 degrees Celsius is set, in particular the water temperature is set in the range of 25 degrees Celsius to 45 degrees Celsius. It is further preferred that the water content of the water supply arrangement is supplemented continuously or discontinuously in order to replace the amount of water evaporating through the membrane.
Weiter ist es bevorzugt, dass die Wasserführungsanordnung einen Wasserkreislauf umfasst und ferner, dass der Wasserkreislauf einen Wassertank umfasst. Weiter ist es bevorzugt, dass die Wasserführungsanordnung mindestens eine Heizeinrichtung für das Wasser umfasst und es ist bevorzugt, dass die Heizeinrichtung einen Was- ser/Wasser-Wärmetauscher umfasst und/oder dass die Heizeinrichtung eine elektrische Wasserheizung umfasst. Die Heizeinrichtung, insbesondere die elektrische Wasserheizung, ist weiter bevorzugt im Wassertank angeordnet. Weiter ist es bevorzugt, dass mittels eines Sensors die Kon- zentration von im Wasser gelösten Stoffen gemessen wird, zum Beispiel mittels eines Sensors, mit dem die elektrische Leitfähigkeit des Wassers gemessen wird. Beim Erreichen eines Grenzwertes der Menge gelöster Stoffe kann ein Abführen von Wasser aus dem Wasserkreislauf und eine Ergänzung mit Frischwasser erfolgen. Das Abführen von Wasser wird zum Beispiel vom Grund des erwähnten Wassertanks durchgeführt, womit besonders gut Ablagerungen der Stoffe entfernt werden können. Dieser Vorgang ist in der Fachsprache als "Abschlämmen" bekannt. Further, it is preferable that the water guide assembly comprises a water cycle and further, that the water cycle includes a water tank. It is further preferred that the water supply arrangement comprises at least one heating device for the water and it is preferred that the heating device comprises a water / water heat exchanger and / or that the heating device comprises an electric water heater. The heating device, in particular the electric water heater, is further preferably arranged in the water tank. Furthermore, it is preferred that the concentration of substances dissolved in the water is measured by means of a sensor, for example by means of a sensor with which the electrical conductivity of the water is measured. When reaching a limit of the amount of dissolved substances, a discharge of water from the water cycle and a supplement with fresh water can take place. The removal of water is carried out, for example, from the bottom of the aforementioned water tank, which is particularly good deposits of substances can be removed. This process is known in the trade as "slurrying".
Vorzugsweise ist die Membran eine hydrophobe, mikroporöse Membran mit einem nominellen Porendurchmesser im Bereich von 0.05 bis 0.25 Mikrometer, oder im Bereich von 0.05 bis 0.5 Mikrometern, und besonders im Bereich von 0.1 Mikrometer bis 0.2 Mikrometern.  Preferably, the membrane is a hydrophobic, microporous membrane having a nominal pore diameter in the range of 0.05 to 0.25 microns, or in the range of 0.05 to 0.5 microns, and more preferably in the range of 0.1 microns to 0.2 microns.
Das Verfahren kann bevorzugt verbessert werden, wenn die Luftbefeuchtungsvorrichtung Mittel zum Ein- blasen von Luft in den Wasserstrom vor oder beim Eintritt des Wassers in den Behälter aufweist und dass beim Betrieb kontinuierlich oder diskontinuierlich Luft auf der Wasserseite zugeführt wird. Weiter ist es bevorzugt, dass die Luftbefeuchtungsvorrichtung Mittel zur Erzeugung einer turbulenten Strömung auf der Luftseite aufweist. Und weiter, dass der Behälter mit der Membran derart angeordnet wird, dass das Wasser von unten nach oben entgegen der Schwerkraft an der Membran vorbeiströmt.  The method may preferably be improved if the air humidifying device has means for blowing air into the water stream before or when the water enters the container and that air is supplied continuously or discontinuously to the water side during operation. Furthermore, it is preferred that the air humidification device has means for generating a turbulent flow on the air side. And further, that the container is arranged with the membrane such that the water flows from bottom to top against the force of gravity on the membrane.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zu Grunde, eine Luftbefeuchtungsvorrichtung zu schaffen, die die Befeuchtung mittels einer Membrane auch mit Wasser von relativ tiefer Temperatur praxistauglich macht. Dies soll die Einsatzgebiete solcher Luftbefeuchter erweitern. The invention is further based on the object to provide an air humidifying, the the moistening by means of a membrane with water of relatively low temperature makes practical. This is intended to expand the fields of application of such humidifiers.
Diese Aufgabe wird mit einer Luftbefeuchtungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 29 erzielt.  This object is achieved with an air humidification arrangement having the features of claim 29.
Die Erfindung betrifft somit eine Luftbefeuchtungsvorrichtung auf Basis einer Membran, welche wasserundurchlässig aber wasserdampfdurchlässig ist, welche bevorzugt hydrophob (wasserabstossend) ist. Somit betrifft die Erfindung einen sogenannten Membranluftbefeuchter. Membranmaterialien für solche Luftbefeuchter sind dem Fachmann bekannt und im Handel erhältlich. Der Luftbefeuchter soll im Zuluftkanal einer raumluftechnischen Anlage eines Gebäudes installierbar sein, vorzugsweise vor einem Verteiler zu einzelnen Wohnungen eines Gebäudes, und über die Möglichkeit verfügen, die Zuluft soweit aufzufeuchten, dass die resultierende Zuluft sich im sogenannten Komfortbereich einstellt. Gegenüber den üblicherweise eingesetzten Dampfluftbefeuchtern werden potenziell grosse Einsparungen bei der benötigten elektrischen Energie möglich, da die erfindungsgemässe Luftbefeuchtungsvorrichtung mit Membran bereits mit massig warmem Wasser betreibbar ist, und somit keine elektrische Energie für die Dampferzeugung aufgewendet werden muss. Die für die Erzeugung des Warmwassers benötigte Energie kann beispielsweise aus ansonsten ungenutzter Abwärme oder von solarer Wärmeerzeugung bereitgestellt werden. Es ergibt sich ferner eine gute Wärme- und Stoff- Übertragung und eine gute Vermeidung von Ablagerungen durch die Scherkräfte, die von der hohen Überströmgeschwindigkeit des Wassers erzeugt werden.  The invention thus relates to an air humidifying device based on a membrane which is impermeable to water but permeable to water vapor, which is preferably hydrophobic (water-repellent). Thus, the invention relates to a so-called membrane humidifier. Membrane materials for such humidifiers are known to those skilled in the art and are commercially available. The humidifier should be installable in the supply air duct of a ventilation system of a building, preferably in front of a distributor to individual apartments of a building, and have the ability to moisten the supply air so far that the resulting supply air is adjusted in the so-called comfort. Compared to the steam humidifiers commonly used, potentially large savings in the required electrical energy are possible since the inventive humidification device with membrane can already be operated with moderately warm water, and thus no electrical energy has to be expended for steam generation. The energy required for the production of hot water can be provided for example from otherwise unused waste heat or solar heat generation. It also results in a good heat and mass transfer and a good avoidance of deposits by the shear forces generated by the high flow velocity of the water.
Damit wird auch eine präzise Kontrolle der Aufkonzentration von gelösten Stoffen und ggf. Verunreinigungen pro Durchlauf möglich und auch die Bildung eines sogenannten Biofilms, einer Schleimschicht in der Mikror- ganismen wie z.B. Bakterien, Algen und Pilze eingebettet sind, kann so wirksam verhindert werden, was eine hygienischen Betrieb erleichtert Weiter werden lokale Totzonen der Strömung verringert und damit ergibt sich eine homogene Temperatur- und Konzentrationsverteilung Uber der Oberfläche der Membran. Dies steigert die Befeuchtungsleistung und vermeidet auch lokale Ausfällungen von gelösten Stoffen und allfälligen Verunreinigungen, was ebenfalls die kontrollierte Abschlämmung bzw. Entfernung von gelüsten Stoffen erleichtern kann This also allows a precise control of the concentration of solutes and possibly impurities per run and also the formation of a so-called biofilm, a mucus layer in the micro-organisms such as bacteria, algae and fungi embedded can be so effectively prevented, which facilitates a hygienic operation Furthermore, local dead zones of the flow are reduced and thus results in a homogeneous temperature and concentration distribution over the surface of the membrane. This enhances humidification performance and also avoids local precipitates of solutes and any contaminants, which may also facilitate controlled exfoliation or removal of lustrous substances
Ein wichtiger Aspekt bei der Zuluftbefeuchtung ist die Einhaltung eines hohen Hygienestandards. Während dies bei der Dampfluftbefeuchtung durch die hohe Temperatur des Wasserdampfs gewährleistet wird, erfüllt die Membranbefeuchtung die Hygieneanforderungen aufgrund der folgenden beiden Aspekten: Zum einen ist die Membran bevorzugt hydrophob und damit ist davon auszugehen, dass die im Wasser befindlichen Keime und Mikroorganismen, wie z.B. Bakterien, nicht in direkten Kontakt mit den Mikro- poren der Membran kommen und damit auch nicht in den Luftström übergehen. Zum anderen liegt auch die (mittlere) Porengrösse der Membran von 0.05 Mikrometern bis 0,5 Mikrometern, insbesondere von 0.05 Mikrometer bis 0,25 Mikrometer, allenfalls und bevorzugt ca. 0.1 bis 0.2 Mikrometern in der Regel unterhalb der Grösse der Keime bzw. Mikroorganismen.  An important aspect of supply air humidification is the adherence to a high standard of hygiene. While this is ensured in the steam humidification by the high temperature of the water vapor, the membrane humidification meets the hygiene requirements due to the following two aspects: First, the membrane is preferably hydrophobic and thus it is assumed that the bacteria and microorganisms present in the water, such. Bacteria, do not come into direct contact with the micro- pores of the membrane and thus do not pass into the air flow. On the other hand, the (average) pore size of the membrane is also from 0.05 micrometers to 0.5 micrometers, in particular from 0.05 micrometers to 0.25 micrometers, most preferably and preferably from 0.1 to 0.2 micrometers, usually below the size of the microorganisms ,
Als Material der Membran ist ein Polymer bevorzugt, insbesondere ein hydrophobes Polymer. Zum Beispiel kann Polytetrafluorethylen (PTFE) verwendet werden, aber auch Polyvinylidenfluorid (PVDF) oder Polypropylen (PP) oder Polyurethan (PU) kommen in Frage.  As the material of the membrane, a polymer is preferable, especially a hydrophobic polymer. For example, polytetrafluoroethylene (PTFE) may be used, but polyvinylidene fluoride (PVDF) or polypropylene (PP) or polyurethane (PU) may also be used.
Bevorzugt weist die Luftbefeuchtungsvorrichtung eine Vielzahl von Membranelementen auf, die zusammen die Membran bilden. Dabei weist das bevorzugte Membranelement einen aus Rahmenstegen gebildeten Rahmen mit ei- ner Vorderseite und einer Rückseite und Seitenwänden auf, an welchem Rahmen das Membranmaterial mindestens einseitig flächig angeordnet ist, und an welchem Rahmen das Membranmaterial bevorzugt beidseitig, vorderseitig und rückseitig, flächig angeordnet ist. Das Membranmaterial ist an den jeweiligen Rahmenflächen der Vorderseite und Rückseite des Rahmens wasserdicht befestigt. Innerhalb des Rahmens ist so ein wasserdichter, vom Rahmen und den Membranflächen begrenzter Raum gebildet, aus welchem nur der Wasserdampf über die Membran austreten kann. Oder es ist ein von einer Membranfläche und einer Nichtmembranfläche begrenzter Raum gebildet. Der Rahmen weist an Sei- tenwänden mindestens eine Öffnung als Wasserzulauf und mindesten eine Öffnung als Wasserauslass auf. Preferably, the humidification device comprises a plurality of membrane elements which together form the membrane. In this case, the preferred membrane element has a frame formed from frame webs with a front side and a back side and side walls, on which frame the membrane material is arranged flat on at least one side, and on which frame the Membrane material is preferably arranged on both sides, front side and back, flat. The membrane material is waterproofed to the respective frame surfaces of the front and back of the frame. Within the frame so a waterproof, formed by the frame and the membrane surfaces space is formed from which only the water vapor can escape through the membrane. Or a space defined by a membrane surface and a non-membrane surface is formed. The frame has at least one opening on the side walls as a water inlet and at least one opening as a water outlet.
Bevorzugt weist der Rahmen in seinem Inneren mindestens einen Steg auf, bevorzugt weist der Rahmen aber in seinem Inneren mehrere Stege auf, welcher bzw. welche innere Seitenwände des Rahmens verbinden Die jeweiligen Stege weisen Uber einen ersten Abschnitt im Wesentlichen dieselbe Dicke D auf, wie die Rahmenstege, und die jeweiligen Stege weisen über einen zweiten Abschnitt ihrer Länge eine Dicke Dl auf, die geringer ist als die Dicke der Rahmenstege. Die Abschnitte mit geringerer Dicke bilden innerhalb des Rahmens Wasserdurchlässe. Ist nur ein Steg vorhanden, so ist die Membranfläche, bzw. sind die Membranflächen, an den ersten Abschnitten des Stegs wasserdicht befestigt. Sind mehrere Stege vorhan- den, so ist die Membranfläche, bzw. sind die Membranflächen, an den ersten Abschnitten der Stege wasserdicht befestigt. Damit kann auf einfache Weise ein mäanderförmi- ger Wasserfluss innerhalb des Rahmens bewirkt werden, so dass eine Kreuz-Gegenstrom Anordnung erzielt wird.  Preferably, the frame has at least one web in its interior, but preferably the frame has a plurality of webs in its interior which connect inner side walls of the frame. The respective webs have substantially the same thickness D over a first section as the webs Frame webs, and the respective webs have a thickness Dl over a second portion of its length, which is less than the thickness of the frame webs. The sections of lesser thickness form water passages within the frame. If there is only one web, then the membrane surface or the membrane surfaces are attached to the first sections of the web in a watertight manner. If there are several webs, then the membrane surface or the membrane surfaces are fastened to the first sections of the webs in a watertight manner. Thus, a meandering water flow within the frame can be effected in a simple manner, so that a cross-countercurrent arrangement is achieved.
Weiter können die Stege mittels im Wesentlichen quer zu den Stegen verlaufenden Stützstegen miteinander oder mit einer Seitenwand verbunden sein, um die Stege zu stabilisieren und damit auch die Belastung der an den Stegen befestigten Membranflächen zu reduzieren. Dabei weisen wobei die Stützstege die geringere Dicke o- der vorzugsweise eine noch geringere Dicke auf, um die Wasserströmung nicht zu stören. Ferner ist es bevorzugt, dass bei mindestens einem der Stege das Ende des ersten Abschnittes abgerundet ausgebildet ist, was ebenfalls für den Fluss des Wassers in der Mäanderanordnung der Stege vorteilhaft ist. Ferner kann bei mindestens einem der Stege das Ende des ersten Abschnittes von der ersten Öffnung weg weisend abgebogen ausgebildet sein, um ebenfalls die Strömung um die ersten Abschnitte herum zu verbessern und strömungsarme Zonen zu verringern. Dazu kann auch an der inneren Seitenwand benachbart zur der den Wassereinlass bildenden Öffnung eine Ausformung zur Beeinflussung der Strömung vorgesehen ist. Furthermore, the webs can be connected to one another or to a side wall by means of support webs extending essentially transversely to the webs, in order to stabilize the webs and thus also to reduce the load on the membrane surfaces fastened to the webs. In this case, the support webs have the smaller thickness or preferably an even smaller thickness in order not to disturb the water flow. Furthermore, it is preferred that at least one of the webs, the end of the first portion is rounded, which is also advantageous for the flow of water in the meandering arrangement of the webs. Further, in at least one of the lands, the end of the first portion may be bent away from the first opening to also enhance the flow around the first portions and reduce low-flow zones. For this purpose, a formation for influencing the flow is also provided on the inner side wall adjacent to the opening forming the water inlet.
Bevorzugt sind zur Stabilisierung der Membranflächen innerhalb der zweiten Abschnitte der Stege, die die geringere Dicke Dl aufweisen und Wasserdurchlässen bilden, Ausformungen vorgesehen, welche eine Fläche zur Befestigung des Membranmaterials auch innerhalb der Wasserdurchlässe bereitstellen. Insbesondere kann beidseits eines jeweiligen zweiten Abschnitts eine Ausformung vorgesehen sein, wenn das Membranelement beidseits mit Membranflächen versehen ist.  Preferably, to stabilize the membrane surfaces within the second portions of the webs, which have the smaller thickness Dl and form water passages, formations are provided which provide an area for attachment of the membrane material also within the water passages. In particular, a molding can be provided on both sides of a respective second section, if the membrane element is provided on both sides with membrane surfaces.
In den Stegen können im Bereich ihrer Verbindung mit den Seitenwänden Kanäle vorgesehen sein, deren durchströmbarer Querschnitt um ein Vielfaches kleiner ist als der von den jeweiligen Wasserdurchlässen bereitgestellter Querschnitt für das Wasser, welche Kanäle nur im deaktivierten Zustand der Luftbefeuchtungsvorrichtung von Bedeutung sind und die Entfernung von Restwasser erleichtern.  In the webs can be provided in the region of their connection with the side walls channels whose flow cross section is many times smaller than the provided by the respective water passages cross section for the water, which channels are only in the deactivated state of the humidification device of importance and the removal of Facilitate residual water.
Bei den Membranelementen sind vorzugsweise an deren Rahmen angeordnete Positionierungsmittel vorgesehen, um die Verbindung von mehreren Membranelementen zu einer Membran zu erleichtern, bei welcher zwischen den Membranelementen die Luftdurchlässe gebildet sind.  In the case of the membrane elements, positioning means arranged on the frame are preferably provided in order to facilitate the connection of a plurality of membrane elements to a membrane, in which the air passages are formed between the membrane elements.
Bevorzugt ist auch beim Membranelement das The membrane element is also preferred
Membranmaterial ein Material mit einem nominellen Poren- durchmesser im Bereich von 0.05 bis 0.5 Mikrometern, be- vorzugt im Bereich von 0.05 bis 0.25 Mikrometern, insbesondere ein Material mit einem nominellen Porendurchmesser von 0.1 bis 0.2 Mikrometern. Das Membranmaterial ist ein Polymer, vorzugsweise ein hydrophobes Polymer, und zum Beispiel ist das Membranmaterial aus Polytetrafluo- rethylen (PTFE) oder Polyvinylidenfluorid (PVDF) oder Polypropylen (PP) oder Polyurethan (PU) gebildet oder es ist ein anderes bekanntes Membranmaterial. Membrane material is a material with a nominal pore diameter in the range of 0.05 to 0.5 micrometres. preferably in the range of 0.05 to 0.25 micrometers, in particular a material having a nominal pore diameter of 0.1 to 0.2 micrometers. The membrane material is a polymer, preferably a hydrophobic polymer, and for example, the membrane material is made of polytetrafluoroethylene (PTFE) or polyvinylidene fluoride (PVDF) or polypropylene (PP) or polyurethane (PU) or it is another known membrane material.
Es kann vorgesehen sein, dass die Membranflächen durch eine äussere Stützstruktur aus einem zum Membranmaterial unterschiedlichen Material verstärkt sind, oder dass die Membranflächen durch eine Stützstruktur aus demselben Material wie die Membran verstärkt sind.  It can be provided that the membrane surfaces are reinforced by an outer support structure of a different material to the membrane material, or that the membrane surfaces are reinforced by a support structure made of the same material as the membrane.
Konstruktiv ist sowohl die Verwendung von Flachmembranen (flat screen membranes oder flat sheet membranes) , also flächig aufgespannten Membranen, als auch von Röhrenmembranen (hollow fiber membranes und capillary membranes) möglich. Als technische Ausführung wird eine Kreuz-Gegenstrom-Anordnung bevorzugt. Auch eine Gegenstromanordnung oder eine Gleichstromanordnung ist möglich.  Constructively, both the use of flat membranes (flat-screen membranes or flat sheet membranes), ie flat membrane stretched membranes, as well as tubular membranes (hollow fiber membranes and capillary membranes) possible. As a technical embodiment, a cross-countercurrent arrangement is preferred. Also, a counter-current arrangement or a DC arrangement is possible.
Bei einer weiteren beispielsweisen Ausführung mit Flachmembran sind in Stromungsrichtung der Luft mindestens zwei wasserdurchflossene, vertikal verlaufende Membrankanäle hintereinander angeordnet. Im Querschnitt über die Kanalbreite wiederholt sich diese Anordnung jeweils getrennt durch einen Luftspalt. In dem in Luftströmungsrichtung betrachtet hinteren Membrankanal fliesst das warme Wasser aus der Wasserführungsanordnung von unten nach oben, d.h. entgegen der Schwerkraft, in einen oberen Verteiltank (header tank) und von dort weiter in dem vorderen Membrankanal von oben nach unten in den Ab- fluss oder bevorzugt zurück in einen Rezirkulationskreis- lauf. Vorteil dieser sogenannten Kreuz-Gegenstrom- Anordnung ist primär, dass die Differenz des Wasserdampf- partialdruckes zwischen beiden Seiten der Membran (d.h. innerhalb der wasserführenden Seite der Membran zu der Luftseite der Membran) im Mittel grösser ist, als wenn es nur eine Strömungsrichtung auf der wasserführenden Seite gibt, und somit ist auch die gesamte Wasserdampfdiffusion höher. Weiterhin kann es auch als konstruktiver Vorteil gewertet werden, wenn die gesamte Wasserversorgung und die Steuerung auf der Unterseite des Membranbefeuchters angeordnet werden kann. In a further exemplary embodiment with a flat membrane at least two water-carrying, vertically extending membrane channels are arranged one behind the other in the flow direction of the air. In cross section across the channel width, this arrangement is repeated in each case separately through an air gap. In the rear membrane channel viewed in the direction of air flow, the warm water flows from the water guide arrangement from bottom to top, ie against gravity, into an upper header tank and from there further in the front membrane channel from top to bottom into the drain or preferably back into a recirculation circuit. The advantage of this so-called cross-counterflow arrangement is primarily that the difference of the partial pressure of water vapor between both sides of the membrane (ie within the water-carrying side of the membrane to the Air side of the membrane) on average is greater than if there is only one direction of flow on the water-bearing side, and thus the total water vapor diffusion is higher. Furthermore, it can also be considered a constructive advantage if the entire water supply and the control can be arranged on the underside of the membrane humidifier.
Grundsätzlich wird bei dem oben beschriebenen Vorgehen nicht nur - als primär gewünschter Effekt - Wasserdampf durch die Membranwand diffundiert sondern es wird auch gleichzeitig durch die Verdunstung eines kleinen Teils des Wassers zu Wasserdampf innerhalb der Membrankanäle das Wasser sukzessive abgekühlt und gleichzeitig findet auch über die Membranwandung ein Wärme- und Stofftransport statt.  Basically, in the procedure described above, not only - as the primary desired effect - water vapor is diffused through the membrane wall but it is also simultaneously by the evaporation of a small portion of water to water vapor within the membrane channels, the water gradually cooled and at the same time also finds on the membrane wall Heat and mass transfer instead.
Da eine Flachmembran nur über eine geringe Eigenstabilität verfügt, wird sie vorzugsweise verstärkt, was einerseits durch Auflaminieren der Membran mit einem Teil ihrer wasserseitigen Fläche auf eine dünne, innere Stützstruktur im Wasserflussbereich der Membran erzielt wird, welche Stützstruktur so angeordnet ist, dass sie den Wasserfluss möglichst wenig hindert. Auch eine separate äussere Stützstruktur auf welcher die Membran aufliegen kann oder an welcher die Membran befestigt ist, kann vorgesehen sein. Vorteile der Flachmembran sind eine einfachere Reinigung und ein geringerer Druckverlust im Luftkanal.  Since a flat membrane has only a low intrinsic stability, it is preferably reinforced, which is achieved on the one hand by laminating the membrane with a part of its water-side surface on a thin, inner support structure in the water flow region of the membrane, which support structure is arranged so that they the water flow hinders as little as possible. Also, a separate outer support structure on which the membrane can rest or to which the membrane is attached, can be provided. Advantages of the flat membrane are a simpler cleaning and a lower pressure loss in the air duct.
Bei einer Ausführung der vorliegenden Erfindung mit Kapillarmembranen wird die gesamte Membranfläche aus einer Vielzahl von röhrenförmigen, vertikal im Kanalquerschnitt stehenden Kapillarmembranen gebildet. Die Membranflächen bestehen aus mehreren Spalten von in Luftströmungsrichtung fluchtenden Röhrchen. Pro Spalte sind beispielsweise bei einem Aussendurchmesser von 2 mm der einzelnen Röhrchen mehrere Dutzend dieser Röhrchen jeweils in einer Reihe hintereinander und dabei parallel zur Strömungsrichtung der Luft im Kanal angeordnet. In- nerhalb einer Reihe sind die Röhrchen dabei nur mit geringen oder keinen Abstand angeordnet, dies aus Gründen der mechanischen Stabilität, der Packungsdichte {Membranfläche pro Volumen) und auch mit Vorteilen beim Druckver- lust im Luftkanal. Pro Reihe wird in der jeweils hinteren Hälfte das wärmere Wasser von der Versorgungsseite unten nach oben in den Verteiltank und von dort über die jeweils vordere Hälfte von oben nach unten in den Abfluss oder in einen Rezirkulationskreislauf zurück fliessen. Damit ist analog dem vorher beschriebenen Membranbefeuch- ter mit Flachmembran ebenfalls eine Kreuz-Gegenstrom- Anordnung realisiert. Eine solche Anordnung ist grundsätzlich bekannt und zum Beispiel in einer perspektivischen Darstellung einer vergleichbaren Anordnung von Röhrchen in Figur 2 der vorerwähnten US 2005/0252982 gezeigt. In one embodiment of the present invention with capillary membranes, the entire membrane surface is formed from a plurality of tubular capillary membranes vertically in the channel cross-section. The membrane surfaces consist of several columns of aligned in the air flow direction tube. For example, with an external diameter of 2 mm per tube, several dozen of these tubes are arranged one after the other in a row and parallel to the flow direction of the air in the channel. In- Within a row, the tubes are arranged with little or no spacing, for reasons of mechanical stability, the packing density {membrane area per volume) and also with advantages in the pressure loss in the air channel. In each row, the warmer water flows from the supply side down into the distribution tank and from there over the respective front half from top to bottom into the drain or into a recirculation circuit. Thus, a cross-countercurrent arrangement is likewise realized in analogy to the previously described membrane humidifier with flat membrane. Such an arrangement is basically known and shown for example in a perspective view of a comparable arrangement of tubes in Figure 2 of the aforementioned US 2005/0252982.
Vorteile der Verwendung von Kapillarmembranen gegenüber Flachmembranen liegen neben den oben genannten Punkten der höheren Packungsdichte und der grösseren me- chanischen Stabilität auch darin, dass hier die Abdichtung des Wasserkanals zur Luftseite konstruktiv einfacher sein kann und diese kann durch Vergiessen („potting") erzielt werden. Nachteilig ist die Verwendung der Kapillar- membrane hinsichtlich der Reinigung (luft- und wassersei- tig) .  Advantages of the use of capillary membranes over flat membranes are, in addition to the above-mentioned points of higher packing density and greater mechanical stability, also the fact that the sealing of the water channel to the air side can be structurally simpler and this can be achieved by potting A disadvantage is the use of the capillary membrane in terms of cleaning (air and water side).
Bei einer bevorzugten Ausführung der Luftbefeuchtungsvorrichtung gemäss der Erfindung ist die Wassertemperatur des in den Behälter einströmenden Wassers im Bereich von 20 Grad Celsius bis 60 Grad Celsius ein- stellbar, insbesondere im Bereich von 25 Grad Celsius bis 45 Grad Celsius.  In a preferred embodiment of the humidification device according to the invention, the water temperature of the water flowing into the container in the range of 20 degrees Celsius to 60 degrees Celsius adjustable, in particular in the range of 25 degrees Celsius to 45 degrees Celsius.
Bevorzugt ist es weiter, dass der Wasserinhalt der Wasserführungsanordnung kontinuierlich oder diskontinuierlich ergänzbar ist, um die durch die Membran verdunstende Wassermenge zu ersetzen. Weiter ist es bevorzugt, dass die Wasserführungsanordnung einen Wasserkreislauf umfasst und ferner, dass der Wasserkreislauf einen Wassertank umfasst. Weiter ist es bevorzugt, dass die Wasserführungsanordnung mindestens eine Heizeinrichtung für das Wasser umfasst und es ist bevorzugt, dass die Heizeinrichtung einen Fluid-Fluid-Wärmetauscher, zum Beispiel einen Wasser-Wasser-Wärmetauscher umfasst und/oder dass die Heizeinrichtung eine elektrische Wasserheizung umfasst. Die Heizeinrichtung, insbesondere die elektrische Wasserheizung, ist weiter bevorzugt im Wassertank angeordnet. It is further preferred that the water content of the water supply arrangement can be supplemented continuously or discontinuously in order to replace the amount of water evaporating through the membrane. Further, it is preferable that the water guide assembly comprises a water cycle and further that the water cycle includes a water tank. Further, it is preferable that the water guide assembly comprises at least one heater for the water, and it is preferable that the heater comprises a fluid-fluid heat exchanger, for example, a water-water heat exchanger and / or that the heater comprises an electric water heater. The heating device, in particular the electric water heater, is further preferably arranged in the water tank.
Bevorzugt weist die Luftbefeuchtungsvorrichtung mindestens einen signalmässig mit der Steueranordnung verbundenen Wassertemperatursensor auf, insbesondere einen Wassertemperatursensor, der im Wasserfluss zwischen der Wasserpumpe und dem Wassereinlass des Behälters ange- ordnet ist. Es ist weiter bevorzugt, dass die Luftbefeuchtungsvorrichtung einen signalmässig mit der Steueranordnung verbundenen Wasserdurchflussmesser zur Messung der Wasserdurchflusses aufweist, welcher insbesondere im Wasserfluss zwischen der Wasserpumpe und dem Wasserein- lass des Behälters angeordnet ist, und insbesondere ist es bevorzugt, dass der Wassertemperatursensor und der Wasserdurchflussmesser miteinander kombiniert sind.  The air humidification device preferably has at least one water temperature sensor that is signal-wise connected to the control arrangement, in particular a water temperature sensor that is arranged in the water flow between the water pump and the water inlet of the container. It is further preferred that the air humidification device has a water flow meter for measuring the water flow, which is arranged in particular in the water flow between the water pump and the water inlet of the container, and in particular it is preferred that the water temperature sensor and the water flow meter combined with each other.
Vorzugsweise ist die Membran eine, insbesondere hydrophobe, mikroporöse Membran mit einem nominellen Porendurchmesser im Bereich von 0.05 bis 0.5 Mikrometern, und insbesondere mit einem nominellen Porendurchmesser im Bereich von 0.05 bis 0.25 Mikrometern, und insbesondere mit einem nominellen Porendurchmesser im Bereich von 0.1 bis 0.2 Mikrometern.  Preferably, the membrane is a, in particular hydrophobic, microporous membrane having a nominal pore diameter in the range of 0.05 to 0.5 microns, and more particularly having a nominal pore diameter in the range of 0.05 to 0.25 microns, and more preferably having a nominal pore diameter in the range of 0.1 to 0.2 microns ,
Die Luftbefeuchtungsvorrichtung kann Mittel zum Einblasen von Luft in den Wasserstrom vor oder beim Eintritt des Wassers in den Behälter aufweisen und ausgestaltet sein, dass Luft kontinuierlich oder diskontinuierlich auf der Wasserseite zuführbar ist. Weiter ist es bevorzugt, dass die Luftbefeuchtungsvorrichtung Mittel zur Erzeugung einer turbulenten Strömung auf der Luftseite aufweist. Und weiter, dass der Behälter mit der Memb- ran derart angeordnet wird, dass das Wasser von unten nach oben entgegen der Schwerkraft an der Membran vorbeiströmt. The air humidifying device may comprise means for blowing air into the water flow before or at the inlet of the water into the container, and be configured such that air can be fed continuously or discontinuously on the water side. Furthermore, it is preferred that the air humidification device has means for generating a turbulent flow on the air side. And further, that the container with the membrane ran is arranged such that the water flows from bottom to top against the force of gravity on the membrane.
Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zu Grunde, Membranelemente zur Bereitstellung einer Membran für eine Luftbefeuchtungsvorrichtung zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch ein Membranelement nach Anspruch 46 gelöst und wird durch die aus solchen Elementen gebildete Membran gelöst.  The invention is further based on the object to provide membrane elements for providing a membrane for a humidification device. This object is achieved by a membrane element according to claim 46 and is achieved by the membrane formed from such elements.
Ein weiteres Membranelement wird mit den Another membrane element is with the
Merkmalen von Anspruch 57 definiert sowie mit dem Verfahren zu dessen Herstellung nach Anspruch 62. Das Einbringen der Membran direkt in die Stege schafft eine sehr gute Dichtigkeit der Membranelemente und eine kostengünsti- ge Herstellung. Characteristics of claim 57 as well as with the method for its production according to claim 62. The introduction of the membrane directly into the webs provides a very good tightness of the membrane elements and a cost-effective production.
Vorteilhafterweise wird die Flachmembran verstärkt, was einerseits durch Auflaminieren der Membran mit einem Teil ihrer wasserseitigen Fläche auf eine dünne innere Stützstruktur der Flachmembran erreicht wird. Eine separate äussere Stützstruktur kann bevorzugt ebenfalls vorgesehen sein.  Advantageously, the flat membrane is reinforced, which is achieved on the one hand by laminating the membrane with a part of its water-side surface to a thin inner support structure of the flat membrane. A separate outer support structure may preferably also be provided.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Weitere Ausgestaltungen, Vorteile und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen: BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Further embodiments, advantages and applications of the invention will become apparent from the dependent claims and from the following description with reference to the figures. Showing:
Figur 1 eine schematische Darstellung von Ausführungsformen einer Luftbefeuchtungsvorrichtung gemäss der Erfindung, zur Erläuterung von deren Aufbau und deren Betrieb;  Figure 1 is a schematic representation of embodiments of an air humidification device according to the invention, for explaining the structure and operation thereof;
Figur 2 ein Membranelement mit zwei Membranflächen in Draufsicht, wobei die vordere Membranfläche nicht dargestellt ist, so dass das Innere des Membranelements ersichtlich ist; Figur 3 schaubildlich einen Teil des Membran- elements von Figur 2; Figure 2 shows a membrane element with two membrane surfaces in plan view, wherein the front membrane surface is not shown, so that the interior of the membrane element is visible; FIG. 3 shows diagrammatically a part of the membrane element of FIG. 2;
Figur 4 schematisch eine andere Anordnung von Membranelementen bei einer mit Flachmembranflächen ausge- fahrten Membran eines Luftbefeuchters mit einem horizontalen Schnitt durch den Behälter der Luftbefeuchtungsvorrichtung;  FIG. 4 schematically shows another arrangement of membrane elements in a membrane of an air humidifier extended with flat membrane surfaces with a horizontal section through the container of the air humidification device;
Figur 5 eine schematische Darstellung der Membran mit Kapillarmembranflächen anhand eines horizon- talen Schnitts durch den Behälter der Luftbefeuchtungsvorrichtung;  FIG. 5 a schematic representation of the membrane with capillary membrane surfaces on the basis of a horizontal section through the container of the air humidification device;
Figur 6 schematisch ein Membranelement mit einem Rahmen und einer Membranfläche; und  FIG. 6 schematically shows a membrane element with a frame and a membrane surface; and
Figur 7 schematisch einen Schnitt durch einen der Stege von Figur 6 mit der Einbettung der Membranflä- che im Kunststoff des Stegs.  FIG. 7 schematically shows a section through one of the webs of FIG. 6 with the embedding of the membrane surface in the plastic of the web.
Weg(e) zur Ausführung der Erfindung Figur 1 zeigt schematisch und als Beispiel eine Luftbefeuchtungsvorrichtung 10, wobei die zu der Vorrichtung gehörenden Teile innerhalb des von der unterbrochenen Linie begrenzten Bereichs dargestellt sind. Die Luftbefeuchtungsvorrichtung 10 ist zum Beispiel in einem Technikraum 11 angeordnet und dient zur Befeuchtung der Luft, die einem Raum zugeführt wird, zum Beispiel dem Wohnraum 22, der nur angedeutet ist. Die Erfindung ist aber generell auf dem Gebiet der Klimatechnik (HVAC) anwendbar. Way (s) for carrying out the invention Figure 1 shows schematically and by way of example an air humidifying device 10, wherein the parts belonging to the device are shown within the area bounded by the broken line. The humidifying device 10 is arranged, for example, in a technology room 11 and serves to humidify the air supplied to a room, for example the living space 22, which is only indicated. However, the invention is generally applicable in the field of air conditioning (HVAC).
Luft, die aus dem Wohnraum 22 abgeführt wird, wird in diesem Beispiel von einem Lüfter 24 über eine Leitung 23 einem Luft-Luft-Wärmetauscher 25 in dem Tech- nikraum 11 zugeführt und gelangt von dort über die Leitung 27 in die Umgebung ausserhalb des Gebäudes, in dem sich der Technikraum und der Wohnraum befinden. Aus der Umgebung über die Leitung 26 eintretende Luft gelangt über den Wärmetauscher 25 und den Lüfter 24' in die Luft- befeuchtungsvorrichtung 10 und von dieser über die Leitung 28 in den Wohnraum 22. Die Lüfter 24, 24* und damit die Strömungsgeschwindigkeit der Luft hat ebenfalls einen Einfluss auf die Befeuchtungsleistung. Tendenziell erhöht sich die absolute Befeuchtungsleistung in kg/h etwas mit erhöhter Luftgeschwindigkeit. In der Regel sind aber die Lüfter nicht Bestandteil bzw. nicht unter der Kontrolle der Luftbefeuchtungsvorrichtung 10. Der (eher geringe) Einfluss der Lüfter wird daher hier nicht betrachtet. Air that is discharged from the living space 22 is supplied in this example by a fan 24 via a line 23 an air-to-air heat exchanger 25 in the Tech- space 11 and passes from there via the line 27 in the environment outside the building in which the technical room and the living room are located. Air entering from the environment via the line 26 enters the air via the heat exchanger 25 and the fan 24 '. humidifying device 10 and from this via the line 28 in the living room 22. The fan 24, 24 * and thus the flow rate of the air also has an influence on the humidification performance. The absolute humidification performance in kg / h tends to increase somewhat with increased air velocity. In general, however, the fans are not part or not under the control of the humidification 10. The (rather low) influence of the fan is therefore not considered here.
Die Luftbefeuchtungsvorrichtung 10 umfasst eine nur schematisch dargestellte Membran 1 mittels welcher der zu befeuchtenden Luft Wasserdampf der Menge Ml pro Stunde (kg/h) zugeführt wird. Die Membran 1 besteht dabei in der Regel aus mehreren Membranelementen bzw. Membranflächen, welche zusammen die Membran mit einer wirksamen Membrangesamtfläche bilden. Auf einer Seite der Membran wird warmes Wasser zugeführt und verdunstendes Wasser kann in der Form von Wasserdampf durch die Membran zu deren anderen Seite gelangen und wird dort von der als Luftstrom an der anderen Seite der Membran vorbeigeführten Luft aufgenommen. Dies ist grundsätzlich bekannt und wurde eingangs erläutert.  The humidifying device 10 comprises a membrane 1 shown only diagrammatically by means of which water vapor of the amount M1 per hour (kg / h) is supplied to the air to be humidified. As a rule, the membrane 1 consists of several membrane elements or membrane surfaces, which together form the membrane with an effective total membrane area. Warm water is supplied to one side of the membrane and evaporating water, in the form of water vapor, can pass through the membrane to the other side where it is taken up by the air passing on the other side of the membrane as air flow. This is basically known and was explained at the beginning.
Die Membran 1 ist in einem Behälter 2 angeordnet, welcher die Membranelemente bzw. die einzelnen Membranflächen enthält, die zusammen die Membran bilden. Diese können insbesondere flächige Elemente oder zylindrische Elemente sein, wie ebenfalls bereits erläutert. In dem Behälter sind die die Membran 1 bildenden Membranelemente so angeordnet und ausgeführt, dass auf deren einen Seite das Wasser vorbeiströmt und auf deren anderen Seite die zu befeuchtende Luft. Der Behälter weist dazu einen Eingang 3 und einen Ausgang 31 für den Luftstrom auf sowie einen Einlass 4 für das warme Wasser und einen Ausläse 4 ' für das weniger warme Wasser, welches durch die benötigte Verdunstungsenergie eine geringere Temperatur aufweist als das beim Einlass 4 in den Behälter eingetretene Wasser. Die Ein- und Ausgänge für die Luft und die Ein- und Auslässe für das Wasser sind in der Figur nur angedeutet, es ist dem Fachmann bekannt, wie solche Ein- und Ausgänge bzw. Anschlüsse für Luft- und Wasserleitungen ausgestaltet werden. The membrane 1 is arranged in a container 2 which contains the membrane elements or the individual membrane surfaces which together form the membrane. These may in particular be flat elements or cylindrical elements, as also already explained. In the container, the membrane elements forming the membrane 1 are arranged and designed so that on one side of the water flows past and on the other side of the air to be humidified. The container has for this purpose an inlet 3 and an outlet 3 1 for the air flow and an inlet 4 for the warm water and a blower 4 'for the less warm water, which has a lower temperature than the inlet 4 in by the required evaporation energy the container entered water. The inputs and outputs for the air and the Inlets and outlets for the water are only indicated in the figure, it is known in the art, such as such inputs and outputs or connections for air and water pipes are configured.
Die Luftbefeuchtungsvorrichtung weist eine The humidification device has a
Wasserführungsanordnung auf, womit die Gesamtheit der Leitungen, Wasserbehälter, Ventil- und Pumpmittel bezeichnet sein soll, die dazu dienen, das zur Befeuchtung dienende Wasser in den Behälter 2 und somit zur Membran 1 zu führen und das aus dem Behälter 2 austretende Wasser wieder aufzunehmen. Bevorzugt weist die Wasserführungsanordnung einen Wasserkreislauf auf, so dass aus dem Behälter 2 austretendes Wasser erneut in den Behälter eintreten kann. Dazwischen liegt mindestens ein Schritt des Er- wärmens des Wassers, damit dieses wieder genug Energie zur Verdunstung eines Teils des Wassers an der Membran enthält. Water supply arrangement, which should be the entirety of the lines, water tank, valve and pump means are called, which serve to guide the humidifying water into the container 2 and thus to the membrane 1 and to resume the emerging from the container 2 water. The water supply arrangement preferably has a water circulation, so that water emerging from the container 2 can reenter the container. In between there is at least one step of warming the water so that it again contains enough energy to evaporate some of the water on the membrane.
In dem gezeigten Beispiel gelangt das beim Auslass 4' aus dem Behälter 2 austretende Wasser über ei- ne Leitung 4 ' ' und Elemente 30 und 31, die fakultativ sind und später erläutert werden, mittels der Leitung 5 in einen Wasserbehälter bzw. Tank 6 und von dort über eine Pumpe 7 in die Leitung 8, die das Wasser wieder dem Behälter 2 und damit der Membran 1 zuführt. Vorzugsweise ist ein Sensor 33 vorgesehen, der ein Ausgangssignal abgibt, das ein Mass für die Konzentration der im Wasser gelösten Stoffe abgibt. So kann zwischen dem Tank 6 und der Pumpe 8 ein Leitfähigkeitssensor als Sensor 33 in der Leitung eingebracht sein, der als Messwert die Leitfähig- keit des Wassers ausgibt, welches ein Mass für die Konzentration der gelösten Stoffe im Wasser darstellt, welcher Messwert an die Steueranordnung 35 übermittelt wird. Bei einem hohen Leitfähigkeitswert, welcher Uber einem geeigneten, vorher festgelegten Grenzwert liegt, gibt die Steuereinheit ein Steuersignal zum Abschlämmen von Wasser mit hoher Konzentration an gelösten Stoffen an das Abschlämmventil 34. Der Tank 6 ist bevorzugt vorhanden, um eine genügende Wassermenge auf einfache Weise bereitstellen zu können. Ferner erlaubt der Tank es auf einfache Weise die Wassermenge im System festzulegen und das System grundsätzlich drucklos zu halten. Ferner erlaubt ein Tank, wie erwähnt, das Abführen der sich im Wasser anreichernden Mineralien, indem Wasser mit vergleichsweise hoher Konzentration an gelösten Stoffen abgelassen und durch Frischwasser mit geringerer Konzentration an gelösten Stoffen ersetzt wird. Dieser Vorgang wird in der Fachsprache häufig als „Abschlämmung" bezeichnet. Sofern eine hinreichend grosse Leitungslänge in Kauf genommen wird, kann auf den Tank verzichtet werden, die Wassermenge für den Betrieb der Vorrichtung ist dann in den Leitungssträngen der Wasserführungsanordnung vorhanden. In the example shown, the water exiting the container 2 at the outlet 4 'passes via a line 4''and elements 30 and 31 which are optional and will be explained later, by means of the line 5 into a water tank or tank 6 and from there via a pump 7 in the line 8, which supplies the water again to the container 2 and thus the membrane 1. Preferably, a sensor 33 is provided which emits an output signal which gives a measure of the concentration of the substances dissolved in the water. Thus, between the tank 6 and the pump 8, a conductivity sensor may be incorporated as a sensor 33 in the line, which outputs as a measured value the conductivity of the water, which represents a measure of the concentration of the dissolved substances in the water, which measured value to the control arrangement 35 is transmitted. At a high conductivity value which is above a suitable predetermined limit, the control unit issues a control signal for slurrying high concentration of solute water to the purge valve 34. The tank 6 is preferably present to provide a sufficient amount of water in a simple manner. Furthermore, the tank allows a simple way to set the amount of water in the system and to keep the system basically depressurized. Further, a tank, as mentioned, allows the removal of the water-accumulating minerals by water with comparatively high concentration of solute discharged and replaced by fresh water with a lower concentration of solutes. This process is often referred to in technical jargon as "blowdown." If a sufficiently long line length is accepted, the tank can be dispensed with, and the amount of water for operating the device is then present in the line branches of the water guide arrangement.
Bevorzugt ist mindestens ein Sensor vorgesehen, der die Wassertemperatur in der Wasserführungsanordnung ermittelt. Bevorzugt ist ein Sensor 33', der die Wassertemperatur an einer Stelle zwischen der Pumpe 7 und der Membran ermittelt. Der von diesem Sensor ermittelte Wassertemperaturwert wird bevorzugt zur Steueranordnung übertragen. Die Steueranordnung kann diesen Temperaturwert verwenden, um die Beeinflussung der Wasserdampferzeugung mittels einer Erhöhung oder Verminderung der Wassertemperatur und/oder mittels Erhöhung oder Verminderung des Faktors X durchzuführen, was eingangs als bevorzugtes Vorgehen beschrieben worden ist. Weiter ist bevorzugt ein Sensor vorgesehen, beispielhaft der Sensor 33'', welcher den Wassermassenstrom im Kreislauf ermittelt und welcher bevorzugt den Durchflusswert des Wassers an die Steueranordnung überträgt, was zu einer kontrollierten Einstellung des Faktors X führt. Als bevorzugte Ausführung ist der Sensor ein kombinierter Temperatur- und Durchflusssensor.  Preferably, at least one sensor is provided which determines the water temperature in the water supply arrangement. Preferred is a sensor 33 ', which determines the water temperature at a point between the pump 7 and the membrane. The water temperature value determined by this sensor is preferably transmitted to the control arrangement. The control arrangement may use this temperature value to effect the production of steam by means of an increase or decrease in the water temperature and / or by increasing or decreasing the factor X, which has been described at the outset as a preferred procedure. Furthermore, a sensor is preferably provided, for example the sensor 33 ", which determines the mass flow of water in the circuit and which preferably transmits the flow value of the water to the control arrangement, which leads to a controlled adjustment of the factor X. As a preferred embodiment, the sensor is a combined temperature and flow sensor.
Die Erwärmung des Wassers erfolgt mit einer Heizeinrichtung, die auf beliebige bekannte Weise das Wasser erwärmen kann. Ein Beispiel ist eine elektrische Wasserheizung 32, die vorzugsweise im Tank 6 angeordnet ist aber auch an anderer Stelle in der Wasserführungsanordnung vorhanden sein könnte. Diese Heizungseinrichtung kann elektrisch oder auf andere bekannte Weise betrieben werden. Die Heizeinrichtung kann als weiteres Mittel ei- nen Fluid-Fluid-Wärmetauscher und insbesondere einen Wasser-Wasser-Wärmetauscher 31 umfassen, dies anstelle der Wasserheizung 32 oder zusätzlich zu dieser. Mit dem Wärmetauscher 31 wird vorzugsweise dem Wasserkreislauf in einer Bodenheizung des Gebäudes und besonders bevorzugt dem Wasserkreislauf der Bodenheizung des Raums 2 Wärme entzogen, um das Wasser in der Wasserführungsanordnung des Luftbefeuchtungsvorrichtung 10 zu erwärmen. The heating of the water is carried out with a heater that can heat the water in any known manner. An example is an electric water heater 32, which is preferably arranged in the tank 6 but could also be present elsewhere in the water supply arrangement. This heating device can be operated electrically or in another known manner. As a further means, the heating device may comprise a fluid-fluid heat exchanger and in particular a water-water heat exchanger 31, instead of or in addition to the water heater 32. With the heat exchanger 31 is preferably the water cycle in a floor heating of the building and particularly preferably the water cycle of the underfloor heating of the room 2 withdrawn heat to heat the water in the water supply assembly of the humidifier 10.
Da während der Befeuchtung mittels der Membran 1 Wasser aus der Wasserführungsanordnung entzogen wird, ist vorzugsweise ein Mittel vorgesehen, um der Wasserführungsanordnung kontinuierlich oder diskontinuierlich aus einer zur Vorrichtung 10 externen Wasserquelle Wasser zuzuführen. Dies ist in der schematischen Ansicht von Figur 1 mit dem schematisch gezeigten Wasseranschluss 9 und dem Ventil 9' und der Leitung 9'' gezeigt, womit Wasser von einer externen Wasserquelle über den Sammler 30 zu dem Wasser hinzugefügt werden kann, das über den Auslass 41 und die Leitung 4 ' ' aus dem Behälter 2 austritt. Dies ist nur grob schematisch dargestellt, dem Fachmann ist aber bekannt, wie er die beiden Wasserleitungen 4'' und 9'' zu der Leitung 5 vereinen kann. Das Ventil 9f wird von der Steueranordnung 35 der Luftbefeuchtungsvorrichtung betätigt, was noch erläutert wird. Zu diesem Zweck ist das Ventil 9' ein elektrisch steuerbares Ventil, welches über eine nicht dargestellte elektrische Steuerleitung mit der Steueranordnung 35 verbunden ist. Since water is withdrawn from the water supply arrangement during moistening by means of the membrane 1, a means is preferably provided for supplying water to the water supply arrangement continuously or discontinuously from a water source external to the device 10. This is shown in the schematic view of FIG. 1 with the schematically shown water connection 9 and the valve 9 'and the line 9'', with which water can be added from an external water source via the collector 30 to the water flowing through the outlet 4 1 and the line 4 '' emerges from the container 2. This is only roughly illustrated, but it is known to the person skilled in the art how he can combine the two water lines 4 '' and 9 '' to the line 5. The valve 9 f is actuated by the control arrangement 35 of the air humidifier, which will be explained. For this purpose, the valve 9 'is an electrically controllable valve, which is connected via an electrical control line, not shown, with the control arrangement 35.
Der Wassertank weist bevorzugt ein Element auf, das den Füllstand des Tanks ermittelt und das vorzugsweise mit der Steuerung verbunden ist. Vorzugsweise ist dies ein schematisch dargestellter Schwimmer dessen Position als Füllstandskontrolle dient und dieser Schwim- mer kann mit der Steueranordnung verbunden sein, so dass die Steueranordnung über den Schwinauerstand eine Angabe Uber die Wassermenge in der Wasserführungsanordnung ableiten kann. Der Tank 6 ist mit einem Ablauf versehen, insbesondere zur sogenannten Abschlämmung. Eine Aufmine- ralisierung des Wassers im Tank, bzw. im Extremfall eine Schlammbildung am Tankboden, kann insbesondere bei der Verwendung von Leitungswasser im Wasserkreislauf erfolgen und über einen offenbaren Ablauf können solche Stoffkon- zentrationen entfernt werden, worauf der Ablauf wieder geschlossen wird. Der Ablauf kann über ein steuerbares Ventil auch dann aktiviert werden, wenn Wartungs- oder Reinigungsarbeiten ein Entleeren des Tanks und ggf. der ganzen Wasserführungsanordnung nötig machen. The water tank preferably has an element which determines the fill level of the tank and which is preferably connected to the controller. Preferably, this is a schematically illustrated float whose position serves as level control and this float It may be connected to the control arrangement, so that the control arrangement can derive an indication of the amount of water in the water supply arrangement via the Schwinauerstand. The tank 6 is provided with a drain, in particular for so-called drainage. A refining of the water in the tank or, in extreme cases, sludge formation on the bottom of the tank can take place, in particular, when tap water is used in the water cycle, and such substance concentrations can be removed via an obvious process, whereupon the process is closed again. The process can also be activated via a controllable valve if maintenance or cleaning work necessitates emptying the tank and possibly the entire water supply arrangement.
Die Steueranordnung kann mittels eines Rechner oder einer industriellen Steuerung auf eine dem Fachmann bekannte Weise ausgeführt werden. Die Steuerung erhält zum Beispiel über eine Signalleitung 36 und einen Sensor 37 eine Information, die über die Menge des Was- serdampfmassenstroms am Ausgang des Behälters 2 Auskunft gibt, und somit eine Information über die Menge Wasserdampf pro Zeit, die dem Raum 22 zugeführt wird. Sie kann dies mit der Information über die Sollfeuchte im Raum vergleichen und damit die Anforderung an die Menge Wasserdampf pro Zeit festlegen. Auch die alleinige Angabe der Sollfeuchte kann genügen, da bei gegebener Raumgrösse grundsätzlich bekannt ist, wieviel Wasserdampf pro Zeiteinheit benötigt wird. Die Sollfeuchte kann an der Steueranordnung oder über ein damit verbundenes separates EinStellglied eingestellt werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Istfeuchte im Raum von mindestens einem Feuchtesensor festgestellt und an die Steueranordnung übermittelt wird. Diese Mittel sind hier nicht dargestellt, sind dem Fachmann aber bekannt und müssen hier nicht weiter erläutert werden. Die Steueranordnung sorgt mit dieser Information für die Zufuhr von genügend Feuchtigkeit in den Raum. Den Luftstrom in den Raum kann die Steueranordnung oder üblicherweise eine separate Steueranordnung des sog. Lüftungsgeräts insbesondere über die Steuerung der Lüfter 24 und 24' steuern. Dies wird hier nicht weiter erläutert. The control arrangement can be implemented by means of a computer or an industrial control in a manner known to the person skilled in the art. The controller receives, for example via a signal line 36 and a sensor 37 information that provides information about the amount of water vapor mass flow at the outlet of the container 2, and thus information about the amount of water vapor per time, which is supplied to the space 22. It can compare this with the information about the setpoint humidity in the room and thus set the requirement for the amount of water vapor per time. Also, the sole indication of the setpoint humidity can be sufficient, since it is generally known, given the size of the room, how much water vapor is required per unit of time. The setpoint humidity can be set at the control arrangement or via a separate adjusting element connected thereto. It can also be provided that the actual moisture in the room is detected by at least one humidity sensor and transmitted to the control arrangement. These agents are not shown here, but are known in the art and need not be further explained here. The control arrangement provides with this information for the supply of sufficient moisture in the room. The air flow into the room can be Control arrangement or usually a separate control arrangement of the so-called. Ventilation device in particular via the control of the fan 24 and 24 'control. This will not be explained further here.
Die Steueranordnung stellt gemäss der Erfindung den Wassermassenstrom durch den Behälter 2 pro Zeit so ein, dass der Wassermassenstrom (der zum Beispiel ebenfalls in kg/h bestimmt ist) mindestens um den Faktor 5 grösser ist als der Wasserdampfmassenstrom. Dazu kann die Steueranordnung die Information aus dem erwähnten Durchflussmesser verwenden und die Pumpe 7 entsprechend steuern.  The control arrangement according to the invention, the water mass flow through the container 2 per time so that the mass flow of water (which is also determined, for example, in kg / h) at least by a factor of 5 is greater than the water vapor mass flow. For this purpose, the control arrangement can use the information from the aforementioned flow meter and control the pump 7 accordingly.
Bevorzugt ist der Faktor grösser als 10 und besonders ist der Faktor grösser als 20 und besonders ist der Faktor grösser als 50. Insbesondere wird der Faktor im Bereich von 20 bis 250 eingestellt.  Preferably the factor is greater than 10 and especially the factor is greater than 20 and especially the factor is greater than 50. In particular, the factor is set in the range of 20 to 250.
Mit dem Faktor gemäss der Erfindung kann sichergestellt werden, dass auch mit wenig warmen Wasser, zum Beispiel mit einer Temperatur von nur 25 Grad Celsius und insbesondere bevorzugt im Bereich von 20 Grad Celsius bis 60 Grad Celsius und insbesondere im Bereich von 25 Grad Celsius bis 45 Grad Celsius ein sicherer Betrieb der Luftbefeuchtungsvorrichtung möglich ist. Die Steueranordnung 35 ist zu diesem Zweck mittels einer Steuerleitung 38 mit der Wasserführungsanordnung verbunden und kann damit, wie erwähnt, insbesondere die Pumpe 7 steuern, welcher die Menge Wasser pro Zeit fördert, die zur Einhaltung des Faktors benötigt wird. Die Steueranordnung steuert auch die erläuterten Ventile und erhält Information über den Wasserstand und die Wassertemperatur. Sie steuert ebenfalls die Heizung des Wassers. Alle diese Steuersignale und Rückmeldungssignale von (zum Teil nicht dargestellten Sensoren) sind in der Figur 1 zu deren Vereinfachung in der Steuerleitung 38 zusammengefasst.  With the factor according to the invention it can be ensured that even with little warm water, for example with a temperature of only 25 degrees Celsius and particularly preferably in the range of 20 degrees Celsius to 60 degrees Celsius and in particular in the range of 25 degrees Celsius to 45 Celsius degrees safe operation of the humidification device is possible. The control assembly 35 is connected for this purpose by means of a control line 38 to the water supply assembly and can thus, as mentioned, in particular the pump 7 control, which promotes the amount of water per time, which is required to comply with the factor. The control arrangement also controls the illustrated valves and receives information about the water level and the water temperature. It also controls the heating of the water. All these control signals and feedback signals from sensors (some of which are not shown) are summarized in FIG. 1 in the control line 38 for the sake of simplicity.
Der Behälter 2 kann - anders als in der schematischen Figur 1 dargestellt, vertikal bzw. so angeordnet, dass das Wasser von unten nach oben bzw. entgegen der Schwerkraft durch den Behälter fliesst, was die Kontrolle über den Wasserfluss erleichtert. The container 2 can - differently than shown in the schematic figure 1, vertically or arranged so that the water from bottom to top or opposite Gravity flows through the tank, facilitating control over the flow of water.
Anhand der Figuren 2 und 3 wird ein bevorzugtes Membranelement 60 beschrieben. Mindestens ein solches Membranelement und in der Regel mehrere solche Membranelemente 60 bilden zusammen die Membran 1 im Behälter 2. Das Membranelement gemäss dieser bevorzugten Ausführung weist einen Rahmen 65 auf, der im gezeigten Beispiel rechteckig ist und die Rahmenstege 61, 62, 63 und 64 auf- weist. Die Stege weisen eine Stegbreite B (die nicht für alle Stege gleich sein muss), eine Stegdicke D und eine Länge auf, wobei im Falle eines rechteckigen Rahmens 65 jeweils gegenüberliegende Stege 61 und 63 bzw. 62 und 64 dieselbe Länge aufweisen. Bei diesem Membranelement 60 sind zwei Membranflächen M vorgesehen, welche einander durch die Stegdicke D beabstandet gegenüberliegen. In den Figuren 2 und 3 ist jeweils nur die in der Figur hintere Membranfläche M aus dem Membranmaterial gezeigt und die vordere Membranfläche ist nicht dargestellt, damit der Rahmen und das Innere des Membranelements ersichtlich sind. Beide Membranflächen M begrenzen zusammen mit dem Rahmen den Innenraum des Membranelements 60, in welchem das Wasser strömt. Bei einer Ausführungsform kann auch nur eine Seite des Rahmens mit einer Membranfläche verse- hen sein und auf der anderen Seite des Rahmens ist ein nicht aus Membranmaterial bestehender Deckel vorgesehen.  A preferred membrane element 60 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. At least one such membrane element and generally several such membrane elements 60 together form the membrane 1 in the container 2. The membrane element according to this preferred embodiment has a frame 65 which is rectangular in the example shown and the frame webs 61, 62, 63 and 64 - points. The webs have a web width B (which need not be the same for all webs), a web thickness D and a length, wherein in the case of a rectangular frame 65 respectively opposite webs 61 and 63 or 62 and 64 have the same length. In this membrane element 60, two membrane surfaces M are provided, which face each other by the web thickness D spaced. In FIGS. 2 and 3, only the membrane surface M of the membrane material shown in the figure is shown, and the front membrane surface is not shown, so that the frame and the interior of the membrane element can be seen. Both membrane surfaces M together with the frame define the interior of the membrane element 60 in which the water flows. In one embodiment, only one side of the frame can be provided with a membrane surface, and on the other side of the frame, a lid not made of membrane material is provided.
Als Membranmaterial sind die vorgenannt als Beispiel erwähnten Materialien auch bei diesem Ausführungsbeispiel bevorzugt. Die Befestigung der jeweiligen Membranfläche M erfolgt in diesem Beispiel an den Aussen- seiten der Rahmenstege, welche Aussenseiten die Breite B oder voneinander verschiedene Breiten B aufweisen. An diesen Aussenseiten ist die jeweilige Membranfläche aufliegend auf der jeweiligen Aussenseite befestigt. Bevor- zugt ist das Material der Stege des Rahmens 65 ein Kunst- stoffmaterial, welches es erlaubt, die Membranflächen M entlang der Rahmenstege wasserdicht und Stoffschlüssig durch Kunststoffschweissung am Rahmen zu befestigen bzw. durch Auflaminieren des Membranmaterials auf den Rahmenstegen am Rahmen zu befestigen. Anstelle oder zusätzlich zu einer Schweissung könnte auch eine Klebung vorge- sehen werden, zum Beispiel mittels eines Heissklebers. As the membrane material, the aforementioned materials are also preferable in this embodiment. The attachment of the respective membrane surface M takes place in this example on the outer sides of the frame webs, which outer sides have the width B or different widths B. On these outer sides, the respective membrane surface is mounted resting on the respective outer side. The material of the webs of the frame 65 is preferably a plastic material which allows the membrane surfaces M to be watertight and cohesive along the frame webs To attach by plastic welding to the frame or attach by laminating the membrane material on the frame bars on the frame. Instead of or in addition to a weld, an adhesive bond could also be provided, for example by means of a hot-melt adhesive.
An den Seitenwänden weist der Rahmen mindestens eine erste Öffnung 70 als Wasserzulauf und mindesten eine zweite Öffnung 71 als Wasserauslass auf. Die Öffnung 70 steht mit der Leitung 8 bzw. dem Einlass 4 von Figur 1 in Verbindung und die Öffnung 71 steht mit dem Ausläse 4' von Figur 1 in Verbindung, wobei dies für eine aus mehreren Membranelementen gebildete Membran für alle entsprechenden Öffnungen 70 und 71 der Rahmen 65 gilt, welche Uber Verteiler an die gemeinsame Leitung angeschlossen sind.  On the side walls of the frame has at least a first opening 70 as a water inlet and at least a second opening 71 as a water outlet. The opening 70 communicates with the conduit 8 and the inlet 4 of Figure 1, respectively, and the opening 71 communicates with the outlet 4 'of Figure 1, for a membrane formed of a plurality of membrane elements for all the respective openings 70 and 71 the frame 65 applies, which are connected via distributors to the common line.
In seinem Inneren weist der Rahmen bevorzugt mindestens einen Steg 67 auf. Bevorzugt weist der Rahmen mehrere Stege 67 auf, im gezeigten Beispiel sind acht Stege 67 vorgesehen. Der Steg verbindet, bzw. diese Stege verbinden, innere Seitenwände des Rahmens, im gezeigten Beispiel die inneren Seitenwände 62 ' ' und 64 ' ' , da die Stege 67 in diesem Beispiel die Rahmenstege 62 und 64 verbinden. Die Stege 67 weisen jeweils über einen ersten Abschnitt 68 im Wesentlichen dieselbe Dicke D auf, wie die Rahmenstege 61 bis 64, so dass die Membranfläche M des jeweiligen Membranelements sowohl auf den Rahmenstegen als auch auf den Stegen 67 aufliegt und auch an den Stegen 67 an deren ersten Abschnitten 68 befestigt werden kann. Dies erfolgt in der Regel auf dieselbe Weise wie die Befestigung an den Rahmenstegen, also durch Schweissung oder durch Laminieren oder durch Klebung oder durch eine Kombination dieser Befestigungsmöglichkeiten. Auch an den Stegen 67 wird die Membran wasserdicht befestigt, so dass das Wasser an diesen Stellen bzw. im Bereich der Abschnitte 68 nicht zwischen Membran und Steg hindurchströmt. Hingegen weisen die Stege 67 jeweils einen zweiten Abschnitt 69 ihrer Länge auf in welchem die Stege ei- ne geringere Dicke Dl als die Rahmenstege aufweisen. An diesen Abschnitten 69, welche gegenüber den Aussenseiten der Rahmenstege und gegenüber den Abschnitten 68 in Richtung auf das Rahmeninnere zurückversetzt sind, ist das Membranmaterial M nicht befestigt. Die zurückversetzten Abschnitte bilden im Vergleich mit den Abschnitten 68, welche die Strömung blockieren, im Gegenteil Durchlässe für das Wasser, durch welche das Wasser auf seinem Weg vom Wassereinlass 70 zum Wasserauslass 71 hindurchströmen kann. Somit kann durch die Anordnung der Stege 67 ein Pfad für das Wasser innerhalb des Membranelements 60 vorgegeben werden, wobei das Wasser dabei an der Innenseite des Rahmens bzw. im Innenraum 66 an den Innenseiten der Membranflächen M vorbeiströmt. In its interior, the frame preferably has at least one web 67. Preferably, the frame has a plurality of webs 67, eight webs 67 are provided in the example shown. The web connects, or connect these webs, inner side walls of the frame, in the example shown, the inner side walls 62 '' and 64 '', since the webs 67 connect the frame webs 62 and 64 in this example. The webs 67 each have over a first portion 68 substantially the same thickness D, as the frame webs 61 to 64, so that the membrane surface M of the respective membrane element rests on both the frame webs and on the webs 67 and also on the webs 67 on whose first sections 68 can be fastened. This is usually done in the same way as the attachment to the frame webs, ie by welding or by lamination or by gluing or by a combination of these attachment options. Also at the webs 67, the membrane is attached watertight, so that the water does not flow at these points or in the region of the sections 68 between the membrane and web. On the other hand, the webs 67 each have a second section 69 of their length, in which the webs ne smaller thickness Dl than the frame webs have. At these portions 69, which are set back relative to the outer sides of the frame webs and opposite the portions 68 in the direction of the frame interior, the membrane material M is not attached. The recessed portions, on the contrary, form passages for the water through which the water can pass on its way from the water inlet 70 to the water outlet 71, in comparison with the portions 68 which block the flow. Thus, a path for the water within the membrane element 60 can be predetermined by the arrangement of the webs 67, wherein the water flows past on the inside of the frame or in the interior 66 on the inner sides of the membrane surfaces M.
Bevorzugt sind die Stege 67 im Rahmen so angeordnet, dass sie mit ihren dickeren Abschnitten abwechselnd von gegenüberliegenden Seitenwänden 62'', 64'' des Rahmens ausgehend angeordnet sind, um für das Wasser einen mäanderartigen Pfad bzw. für das Wasser und die Luftströmung eine Kreuz-Gegenstromanordnung zu bilden, wie dies in Figur 2 mit den Pfeilen F für die Wasserrichtungen angedeutet ist, während der Pfeil L die Richtung der durch den Behälter 1 strömenden Luft angibt, die an den äusseren Membranflächen der Membranelemente bzw. ausserhalb der Rahmen an diesen vorbeiströmt.  Preferably, the webs 67 are arranged in the frame so that they are arranged with their thicker sections alternately starting from opposite side walls 62 '', 64 '' of the frame, for the water a meandering path or for the water and the air flow a cross Form counter-current arrangement, as indicated in Figure 2 with the arrows F for the water directions, while the arrow L indicates the direction of the air flowing through the container 1, the air flows past the outer membrane surfaces of the membrane elements or outside of the frame ,
Es kann vorgesehen sein und ist im Beispiel so gezeigt, dass an zweiten Abschnitten 69 geringerer Dicke Dl der Stege innerhalb der von diesen gebildeten Wasserdurchlässe Ausformungen 56 an den Stegen vorgesehen sind, welche eine Fläche zur Befestigung des Membranmaterials auch innerhalb bzw. oberhalb der Wasserdurchlässe bereitstellen. Die Flächen dieser Ausformungen 56 sind vorzugsweise wieder so angeordnet, dass sich dort wieder die Rahmendicke D ergibt, so dass die Membranflächen M auch an diesen Flächen 56 befestigt werden können. Trotz diesen Ausformungen kann das Wasser durch die Durchlässe bei den zweiten Abschnitten 69 der Stege strömen. Die Ausformungen 56 ergeben aber eine weitere Stabilisierung der Membranfläche, so dass diese dem Druck und der Strömung des Wassers im Membranelement standhalten kann. Bei beidseits am Rahmen vorhandenen Membranflächen ist vor- zugsweise beidseits eines jeweiligen zweiten Abschnitts 69 eine Ausformung 56 vorgesehen. Auch damit können. Wirbel- und Totzonen verhindert oder verringert werden. It may be provided and is shown in the example as being provided at second portions 69 lesser thickness Dl of the webs within the water passages formed by these formations 56 on the webs, which provide a surface for attachment of the membrane material also within or above the water passages , The surfaces of these formations 56 are preferably arranged again so that there again the frame thickness D results, so that the membrane surfaces M can also be attached to these surfaces 56. Despite these formations, the water can flow through the passages at the second portions 69 of the webs. The Formations 56 but provide a further stabilization of the membrane surface, so that it can withstand the pressure and the flow of water in the membrane element. In the case of membrane surfaces present on both sides of the frame, a molding 56 is preferably provided on both sides of a respective second section 69. Even with it. Vortex and dead zones are prevented or reduced.
Zur Stabilisierung der Stege 67 und damit zur Verminderung der Belastung der an den Abschnitten 68 und ggf. Flächen 56, der Stege befestigten Membranflächen M, ist es bevorzugt, dass Stege 67 mittels im Wesentlichen quer zu den Stegen oder ggf. schräg zu den Stegen verlaufenden Stützstegen 59 miteinander oder mit einer Seitenwand 61*', 63* 1 verbunden sind, wobei die Stützstege 59 die geringere Dicke Dl oder bevorzugt eine noch geringere Dicke aufweisen, um die Wasserströmung nur wenig zu behindern. In order to stabilize the webs 67 and thus to reduce the load on the membrane surfaces M fastened to the sections 68 and possibly surfaces 56 of the webs, it is preferred that the webs 67 extend substantially transverse to the webs or possibly obliquely to the webs Support webs 59 are connected to each other or with a side wall 61 * ', 63 * 1 , wherein the support webs 59 have the smaller thickness Dl or preferably an even smaller thickness in order to hinder the flow of water only slightly.
Zur Beeinflussung der Wasserströmung kann es ferner vorgesehen sein, dass bei mindestens einem der Stege 67 das Ende 58 des ersten Abschnittes 68 abgerundet ausgebildet ist, wie dies in den Figuren 2 und 3 bei allen Stegen gezeigt ist. Zusätzlich oder als alleinige Massnahme kann es vorgesehen sein, dass bei mindestens einem der Stege 67 das Ende 58 des ersten Abschnittes 68 von der ersten Öffnung 71 weg weisend abgebogen ausgebildet ist, wie das in den Figuren 2 und 3 bei allen Stegen dargestellt ist. Zur Beeinflussung der Strömung im Rahmen kann ferner an der inneren Seitenwand benachbart zur der den Wassereinlass bildenden Öffnung eine Ausformung vor- gesehen sein, wie in Figur 2 und Figur 3 dargestellt.  In order to influence the water flow, it can further be provided that at least one of the webs 67, the end 58 of the first portion 68 is rounded, as shown in Figures 2 and 3 at all webs. In addition or as a sole measure, provision may be made for at least one of the webs 67 to have the end 58 of the first section 68 bent away from the first opening 71, as shown in FIGS. 2 and 3 for all the webs. In order to influence the flow in the frame, further molding may be provided on the inner side wall adjacent to the opening forming the water inlet, as shown in FIG. 2 and FIG.
Weiter können in den Stegen 67 im Bereich ihrer Verbindung mit den Seitenwänden Kanäle 55 vorgesehen sind (von denen nicht alle in der Figur mit 55 bezeichnet sind) , deren durchströmbarer Querschnitt um ein Vielfa- ches kleiner ist als der von den jeweiligen Wasserdurchlässen bereitgestellter Querschnitt für das Wasser. Diese Kanäle erleichtern die Entwässerung der Membraneleroente bzw. der Membran bei abgeschaltetem Hydrauliksystem der Luftbefeuchtungsvorrichtung bzw. wenn diese ausser Betrieb ist und erlauben es somit unter dem Hygieneaspekt unerwünschtes Restwasser zu vermeiden. Furthermore, channels 55 may be provided in the webs 67 in the region of their connection to the side walls (not all of which are designated by 55 in the figure) whose cross-section through which flow is much smaller than the cross-section provided by the respective water passages the water. These channels facilitate the drainage of the Membraneeroeroente or the membrane when the hydraulic system of the humidifying device or when it is out of service and thus allows it to avoid unwanted residual water under the hygienic aspect.
Damit die Vielzahl der Membranelemente auf einfache Weise in definierter Lage verbunden werden können, sind ferner am Rahmen angeordnete Positionierungsmittel 73 bevorzugt, wodurch auch die Bildung einer Membran erleichtert wird, bei welcher zwischen den Membranelementen gleichmässige Luftdurchlässe gebildet sind.  In order that the plurality of membrane elements can be connected in a defined manner in a simple manner, positioning means 73 arranged on the frame are furthermore preferred, which also facilitates the formation of a membrane in which uniform air passages are formed between the membrane elements.
Bei einem nur sehr vereinfacht dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel einer Membran mit Membranelementen ist mit Figur 4 grob schematisch ein Horizontalschnitt durch einen vertikal angeordneten Behälter 2 gezeigt, dessen Behälterwand nur mit unterbrochenen Linien angedeutet ist. In dem Behälter sind Membranelemente 41 angeordnet, in denen das Wasser fliesst. Zusammen bilden die Membranelemente 41 die gesamte Membran 1. Es sind in diesem Beispiel unten im Behälter angeordnete Membran- elemente 41 dargestellt, in denen das in den Behälter eingeführte Wasser (über den Einlass 4 von Figur 1) im Behälter nach oben fliesst und oben im Behälter dargestellte Membranelemente 41, in denen das Wasser wieder nach unten zum Auslass des Behälters fliesst (Auslass 4' in Figur 1) . Durch die Zwischenräume 45 zwischen den Membranelementen wird die Luft geführt, was mit dem Pfeil L angedeutet ist, die den aus den Membranelementen 41 austretenden Wasserdampf aufnimmt.  In another embodiment of a membrane with membrane elements shown only in a very simplified manner, FIG. 4 shows roughly horizontally a horizontal section through a vertically arranged container 2, the container wall of which is indicated only by broken lines. In the container membrane elements 41 are arranged, in which the water flows. Together, the membrane elements 41 form the entire membrane 1. In this example, membrane elements 41 are arranged at the bottom of the container, in which the water introduced into the container (via the inlet 4 of FIG. 1) flows upwards in the container and at the top in FIG Container illustrated membrane elements 41, in which the water flows back down to the outlet of the container (outlet 4 'in Figure 1). Through the spaces 45 between the membrane elements, the air is guided, which is indicated by the arrow L, which receives the emerging from the membrane elements 41 water vapor.
Figur 5 zeigt einen schematischen Horizontalschnitt durch einen Behälter 2, dessen Behälterwand nur mit unterbrochenen Linien angedeutet ist, in welchem Behälter die Membran von einer Vielzahl von in Reihen angeordneten zylindrischen Membranelementen 40 gebildet sind, die zusammen die Membran bilden (es sind nur zwei Reihen dargestellt, die anderen Reihen sind nur mit strichpunktierten Linien angedeutet) . In den zylindrischen Membranelementen 40 fliesst das Wasser und die Luft wird gemäss Pfeil L durch die Zwischenräume 45 geführt, um die Luft zu befeuchten. Figure 5 shows a schematic horizontal section through a container 2, the container wall is indicated only by broken lines, in which container the membrane of a plurality of arranged in rows cylindrical membrane elements 40 are formed, which together form the membrane (only two rows are shown , the other rows are indicated only by dash-dotted lines). In the cylindrical membrane elements 40, the water flows and the air is according to Arrow L passed through the spaces 45 to humidify the air.
Figur 6 zeigt schematisch einen Rahmen 42 in welchem ein flächiges Membranteil M aus dem vorgenannten Membranmaterial eingespannt ist. Ein solches Element 41' bildet mit einem zweiten derartigen Element oder mit einer geschlossenen Rückwand ein Membranelement, in dem ein von dem Membranelement begrenzter Raum für das Wasser gebildet wird. In diesem Raum befindet sich in der Regel ebenfalls eine - hier nicht dargestellte - Stützstruktur für die Membranfläche, auf welcher die wasserseitige Membranfläche mit einem Teil ihrer Fläche befestigt ist, insbesondere angeschweisst oder auflaminiert ist. Die Stützstruktur ist so ausgebildet, dass sie den Wasser- fluss ermöglicht bzw. möglichst wenig hemmt. Anstelle der gezeigten Einspannung im Rahmen kann die Membran auch aussen auf den Rahmenstegen befestigt sein, insbesondere durch Schweissen oder Laminieren oder Kleben.  Figure 6 shows schematically a frame 42 in which a flat membrane part M is clamped from the aforementioned membrane material. Such element 41 'forms with a second such element or with a closed back wall a membrane element in which a space defined by the membrane element for the water is formed. In this space is usually also a - not shown here - support structure for the membrane surface on which the water-side membrane surface is attached to a part of its surface, in particular welded or laminated. The support structure is designed so that it allows the flow of water or inhibits as little as possible. Instead of the clamping shown in the frame, the membrane can also be fastened on the outside of the frame webs, in particular by welding or lamination or gluing.
Gemäss einem Aspekt der Erfindung ist ein Membranelement für eine Luftbefeuchtungsvorrichtung, insbesondere für die vorbeschriebene Luftbefeuchtungsvorrichtung so gebildet, das das Membranmaterial M der Membrananordnung ein mikroporöses Material ist und bevorzugt ein hydrophobes mikroporöses Material ist. Insbesondere ein Material mit einem nominellen Porendurchmesser im Bereich von 0.05 bis 0.5 Mikrometern und insbesondere ein Material mit einem nominellen Porendurchmesser von 0.05 bis 0.25 Mikrometern ist, und insbesondere mit einem Porendurchmesser im Bereich von 0.1 bis 0.2 Mikrometern ist. Das mikroporöse Material ist aus einem, vorzugsweise hydrophoben, Polymer gebildet, zum Beispiel aus Polytet- rafluorethylen (PTFE) oder Polyvinylidenfluorid (PVDF) oder Polypropylen (PP) oder Polyurethan (Pü) . Das Membranmaterial M ist flächig angeordnet und mit seinem Rand 44 in einem Spannrahmen 42 befestigt, zum Beispiel in einem quadratischen oder rechteckigen Spannrahmen 42, wobei die Rahmenstege über ihren Querschnitt gesehen mindestens teilweise aus einem spritzgiessbaren Kunststoff gebildet sind und das Membranmaterial an den Stegen befestigt ist, indem es mit seinen Randbereichen von dem Kunststoff umgeben ist. Figur 7 , die einen Schnitt durch den Rahmen und das Membranmaterial entlang der Linie A - A von Figur 6 darstellt, zeigt, dass der Rand des flächigen Teils 40 des Membranmaterials in dem Rand eingebettet ist. Bevorzugt erfolgt die Herstellung einer solchen Membrananordnung derart, dass die Rahmenstege über ihren Querschnitt gesehen mindestens teilweise aus einem Kunststoff spritzgegossen werden, wobei die Membran in den Stegen befestigt wird, indem sie mit ihren Randbereichen 44 direkt beim Spritzgiessprozess in die Rahmenstege eingegossen wird. In den Rahmenstegen kann eine Verstärkung 43 aus einem anderen Material als dem Kunststoffstegmaterial vorgesehen sein. Wie erwähnt, kann eine Membran aber auch aussen auf dem Steg befestigt sein anstelle der gezeigten Befestigung um Steg, insbesondere ein Aufschweissen oder ein Ankleben an dem Steg. According to one aspect of the invention, a membrane element for an air humidification device, in particular for the above-described air humidification device, is formed such that the membrane material M of the membrane arrangement is a microporous material and is preferably a hydrophobic microporous material. In particular, a material having a nominal pore diameter in the range of 0.05 to 0.5 micrometers, and in particular a material having a nominal pore diameter of 0.05 to 0.25 micrometers, and in particular having a pore diameter in the range of 0.1 to 0.2 micrometers. The microporous material is formed from one, preferably hydrophobic, polymer, for example polytetrafluoroethylene (PTFE) or polyvinylidene fluoride (PVDF) or polypropylene (PP) or polyurethane (Pü). The membrane material M is arranged flat and fastened with its edge 44 in a clamping frame 42, for example in a square or rectangular clamping frame 42, wherein the frame webs seen over its cross section at least are partially formed of an injection-moldable plastic and the membrane material is attached to the webs by being surrounded with its edge regions of the plastic. Figure 7, which shows a section through the frame and the membrane material along the line A - A of Figure 6, shows that the edge of the sheet 40 of the membrane material is embedded in the rim. The production of such a membrane arrangement preferably takes place in such a way that the frame webs are injection-molded at least partially over their cross section from a plastic, the membrane being fastened in the webs by being cast with their edge regions 44 directly into the frame webs during the injection molding process. In the frame webs, a reinforcement 43 may be provided from a different material than the plastic web material. As mentioned, however, a membrane may also be fastened on the bridge outside in place of the attachment around the bridge, in particular a welding or sticking to the bridge.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass die It may also be provided that the
Membranfläche durch eine äussere Stützstruktur aus einem zum Membranmaterial unterschiedlichen Material verstärkt ist, oder dass die Membranfläche durch eine äussere Stützstruktur aus demselben Material wie die Membranflä- che verstärkt ist. Dabei kann die Membranfläche auf die Stützstruktur auflaminiert werden, oder die Membranfläche kann auf einer solchen Stützstruktur lose aufliegen. In der Figur ist die Stützstruktur nicht dargestellt. Sie kann ebenfalls stegförmig sein und zum Beispiel ein Git- ter bilden. Eine solche Stützstruktur kann ferner zur Herbeiführung einer turbulenten Luftströmung über der Membran dienen. Davon zu unterscheiden ist die bereits erwähnte innere Stützstruktur auf der Wasserflussseite. Membrane surface is reinforced by an outer support structure made of a material different from the membrane material, or that the membrane surface is reinforced by an outer support structure of the same material as the membrane surface. In this case, the membrane surface can be laminated onto the support structure, or the membrane surface can rest loosely on such a support structure. In the figure, the support structure is not shown. It can also be bar-shaped and form, for example, a grid. Such a support structure may also serve to induce a turbulent flow of air over the membrane. This should be distinguished from the already mentioned inner support structure on the water flow side.
Während in der vorliegenden Anmeldung bevor- zugte Ausführungen der Erfindung beschrieben sind, ist klar darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist und in auch anderer Weise innerhalb des Umfang s der folgenden Ansprüche ausgeführt werden kann. While preferred embodiments of the invention are described in the present application, it should be clearly understood that the invention is not limited thereto and in any other way within the scope of the following claims can be executed.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Betrieb einer Luftbefeuch- tungsvorrichtung, welche Luftbefeuchtungsvorrichtung (10) eine wasserundurchlässige/ wasserdampfdurchlässige, vorzugsweise hydrophobe, Membran (1) umfasst, welche Membran in einem Behälter (2) der Luftbefeuchtungsvorrichtung derart angeordnet ist, dass die Membran auf ihrer einen Seite von vorbeiströmendem Wasser einer Wasserführungsanordnung der Luftbefeuchtungsvorrichtung beaufschlagt wird und die Membran auf ihrer anderen Seite mit einem durch den Behälter führenden Luftkanal der LuftbefeuchtungsVorrichtung in Kontakt ist, derart, dass die andere Seite der Membran von der Luft in dem Luftkanal beaufschlagt wird, wobei der an der Membran vorbeiströmende Wassermassenstrom in kg/h um einen Faktor X grösser gewählt wird als der in dem Luftkanal aus der Membran austretende Was- serdampfmassenstrom in kg/h, wobei der Faktor X grösser als 5 ist. 1. A method for operating an air humidification device, which humidifying device (10) comprises a water-impermeable / water vapor permeable, preferably hydrophobic, membrane (1), which membrane in a container (2) of the humidification device is arranged such that the membrane on its one side is acted upon by passing water of a water guide assembly of the humidification device and the membrane on its other side with a container leading through the air channel of the LuftbefeuchtungsVorrichtung in contact, such that the other side of the membrane is acted upon by the air in the air duct, wherein the at the Membrane bypassing mass flow of water in kg / h is selected by a factor X greater than the emerging in the air duct from the membrane water vapor mass flow in kg / h, wherein the factor X is greater than 5.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Faktor X grösser als 10 ist, insbesondere, dass der Faktor grösser als 20 ist, und insbesondere, dass der Faktor grösser als 50 ist und weiter, dass der Faktor insbesondere im Bereich von grösser als 20 bis 250 gewählt ist.  2. The method according to claim 1, characterized in that the factor X is greater than 10, in particular, that the factor is greater than 20, and in particular that the factor is greater than 50 and further that the factor in particular in the range of greater than 20 to 250 is chosen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wassertemperatur des in den Behälter einströmenden Wassers im Bereich von 20 Grad Celsius bis 60 Grad Celsius eingestellt wird, insbesondere, dass die Wassertemperatur im Bereich von 25 Grad Celsius bis 45 Grad Celsius eingestellt wird.  3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the water temperature of the water flowing into the container in the range of 20 degrees Celsius to 60 degrees Celsius is set, in particular, that the water temperature is set in the range of 25 degrees Celsius to 45 degrees Celsius becomes.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der in dem Luftkanal aus dem Membran austretende Wasserdampfmassenstrom durch Beeinflussung des Faktors X gesteuert wird. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the emerging in the air passage from the membrane water vapor mass flow is controlled by influencing the factor X.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der in dem Luftkanal aus der Membran austretenden Wasserdampfraassenstrom durch Beeinflussung der Temperatur des Wassermassenstroms gesteu- ert wird, wobei vorzugsweise die Temperatur des Wassermassenstroms zwischen einer Wasserpumpe der Wasserführungsanordnung und dem Wassereinlass in den Behälter gemessen wird. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the emerging in the air duct from the membrane steam flow is controlled by influencing the temperature of the mass flow of water, preferably the temperature of the mass flow of water between a water pump of the water supply assembly and the water inlet in the container is measured.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Wassermassenstrom in der Wasserführungsanordnung durch einen Wasserflusssensor gemessen wird, und dass der Messwert des Wasserflusssensors für die Steuerung des Wassermassenstroms verwendet wird.  6. The method according to claim 5, characterized in that the mass flow of water in the water supply arrangement is measured by a water flow sensor, and that the measured value of the water flow sensor is used for the control of the mass flow of water.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des in dem 7. The method according to claims 5 and 6, characterized in that the control of the in the
Luftkanal aus der Membran austretenden Wasserdampfmassen- stroms sowohl durch Beeinflussung der Wassertemperatur als auch durch Beeinflussung des Faktors X erfolgt und insbesondere ferner, dass der Grad der Beeinflussung auf die eine und andere Weise in Abhängigkeit von der Wasser- teroperatur des zur Membran fliessenden Wassers erfolgt. Air channel emerging from the membrane water vapor mass flow both by influencing the water temperature and by influencing the factor X is carried out and in particular further that the degree of influence in one way or another, depending on the ter teroperatur ter of the water flowing to the membrane.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8. The method according to any one of claims 1 to
7, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserinhalt der Wasserführungsanordnung kontinuierlich oder diskontinuier- lieh ergänzt wird, um die durch die Membran verdunstende Wassermenge zu ersetzen. 7, characterized in that the water content of the water guide assembly is continuously or discontinuously borrowed replenished to replace the amount of water evaporating through the membrane.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9. The method according to any one of claims 1 to
8, dadurch gekennzeichnet, dass im Wasser aufkonzentrierte Bestandteile durch Abschlämmung entfernt werden. 8, characterized in that components concentrated in the water are removed by leaching.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10. The method according to any one of claims 1 to
9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserführungsanordnung einen Wasserkreislauf umfasst. 9, characterized in that the water guide assembly comprises a water cycle.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserkreislauf einen Wassertank umfasst, insbesondere einen Wassertank mit einer Füllstandsermittlung und insbesondere einen Wassertank mit einem wahlweise Offenbaren und schliessbaren Ablauf zur Abschlämmung von auf dem Tankboden befindlichen Rückständen. 11. The method according to claim 10, characterized in that the water cycle comprises a water tank, in particular a water tank with a level detection and in particular a water tank with an optional disclosure and closable drain for Blowing off residues left on the bottom of the tank.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12. The method according to any one of claims 1 to
11, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration von im Wasser gelösten Stoffen mit einem Sensor gemessen wird, insbesondere mit einem Leitfähigkeitsensor gemessen wird. 11, characterized in that the concentration of substances dissolved in the water is measured with a sensor, in particular with a conductivity sensor is measured.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13. The method according to any one of claims 1 to
12, dadurch gekennzeichnet, dass die Hasserführungsanordnung mindestens eine Heizeinrichtung umfasst, durch wel- che das Wasser geheizt wird. 12, characterized in that the hate guide arrangement comprises at least one heating device, through which the water is heated.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung einen Fluid-Fluid- Wärmetauscher umfasst, insbesondere einen Wasser-Wasser- Wärmetauscher umfasst und/oder dass die Heizeinrichtung eine elektrische Wasserheizung umfasst.  14. The method according to claim 13, characterized in that the heating device comprises a fluid-fluid heat exchanger, in particular comprises a water-water heat exchanger and / or that the heating device comprises an electric water heater.
15. Verfahren nach den Ansprüchen 11 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung, die insbesondere eine elektrische Wasserheizung ist, mindestens teilweise im Wassertank angeordnet ist.  15. The method according to claims 11 and 13, characterized in that the heating device, which is in particular an electric water heater, at least partially disposed in the water tank.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16. The method according to any one of claims 1 to
15, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran eine, bevorzugt hydrophobe, mikroporöse Membran ist, welche Membran einen nominellen Porendurchmesser im Bereich von 0.05 bis 0.5 Mikrometern, insbesondere im Bereich von 0.05 bis 0.25 Mikrometern und insbesondere im Bereich von 0.1 bis 0.2 Mikrometern aufweist. 15, characterized in that the membrane is a, preferably hydrophobic, microporous membrane, which membrane has a nominal pore diameter in the range of 0.05 to 0.5 micrometers, in particular in the range of 0.05 to 0.25 micrometers and in particular in the range of 0.1 to 0.2 micrometers.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17. The method according to any one of claims 1 to
16, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftbefeuchtungsvorrichtung Mittel zum Einblasen von Luft in den Wasserstrom vor oder beim Einlass des Wassers in den Behälter aufweist und dass beim Betrieb kontinuierlich oder diskontinuierlich Luft auf der Wasserseite zugeführt wird. 16, characterized in that the air humidifying means comprises means for blowing air into the water flow before or at the inlet of the water into the container and that in operation continuously or discontinuously air is supplied to the water side.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18. The method according to any one of claims 1 to
17, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftbefeuchtungsvor- richtung Mittel zur Erzeugung einer turbulenten Strömung auf der Luftseite aufweist, insbesondere, dass die Mittel von einer Stützstruktur für die Membran gebildet sind. 17, characterized in that the Luftbefeuchtungsvor- device has means for generating a turbulent flow on the air side, in particular that the means are formed by a support structure for the membrane.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis19. The method according to any one of claims 1 to
18, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter mit der Membran derart angeordnet wird, dass das Wasser von unten nach oben entgegen der Schwerkraft an der Membran vorbeiströmt. 18, characterized in that the container is arranged with the membrane such that the water flows from bottom to top against the force of gravity on the membrane.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20. The method according to any one of claims 1 to
19, wobei die Membran aus mehreren Membranelementen (60) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Membranelement einen aus Rahmenstegen (61 - 64) gebildeten Rahmen (65) mit einer Vorderseite und einer Rückseite und Seitenwänden aufweist, an welchem Rahmen Membranmaterial mindesten einseitig flächig angeordnet ist, und an welchem Rahmen Membranmaterial bevorzugt beidseitig, vorderseitig und rückseitig, flächig angeordnet ist, und wobei das Membranmaterial an den jeweiligen Rahmenflächen der Vorderseite und Rückseite des Rahmens wasserdicht befestigt ist, so dass innerhalb des Rahmens ein wasserdicht aber wasserdampfdurchlässig abgeschlossener, vom Rahmen und den Membranflächen (M) begrenzter Raum gebildet ist, oder ggf. ein von einer Membranfläche und einer Nichtmembranfläche begrenzter Raum gebildet ist, wobei der Rahmen, insbesondere an zwei verschiedenen Seitenwänden des Rahmens, mindestens eine erste Öffnung (71) als Wasserzulauf und mindestens eine zweite Öffnung (72) als Wasserauslass aufweist, und wobei der Rahmen in seinem Inneren mindestens einen Steg (67) aufweist, welcher Seitenwände des Rahmens verbindet, welcher Steg über einen ersten Abschnitt (68) im Wesentlichen dieselbe Dicke (D) aufweist wie die Rahmenstege und über einen zweiten Abschnitt (69) seiner Länge eine geringere Dicke (Dl) als die Rahmenstege aufweist, welcher Abschnitt (69) mit geringerer Dicke innerhalb des Rahmens einen Wasserdurch- lass bildet und wobei die Membranflächen an dem ersten Abschnitt des mindestens einen Stegs wasserdicht befestigt sind bzw. ggf. eine Nichtmembranfläche mit dem Steg wasserdicht verbunden ist. 19, wherein the membrane of several membrane elements (60) is formed, characterized in that the membrane element comprises a frame webs (61-64) formed frame (65) having a front and a back and side walls, on which frame membrane material at least on one side flat is arranged, and on which frame membrane material preferably on both sides, front and back, is arranged flat, and wherein the membrane material is attached to the respective frame surfaces of the front and back of the frame waterproof so that within the frame a waterproof but water vapor permeable, from the frame and a space bounded by a membrane surface and a non-membrane surface is formed, wherein the frame, in particular on two different side walls of the frame, at least one first opening (71) as water inlet and at least one second opening g (72) has as a water outlet, and wherein the frame in its interior at least one web (67) which connects side walls of the frame, which web over a first portion (68) has substantially the same thickness (D) as the frame webs and has a smaller thickness (D1) than the frame webs over a second portion (69) of its length, which portion (69) of lesser thickness forms a water passage within the frame, and wherein the membrane surfaces are watertightly secured to the first portion of the at least one web are or if necessary, a non-membrane surface is connected watertight with the web.
21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei mehrere Stege (67) verwendet werden, deren erste Abschnitte (68) abwechselnd von gegenüberliegenden Seitenwänden (621*,21. The method of claim 20, wherein a plurality of webs (67) are used, the first portions (68) alternately from opposite side walls (62 1 *,
64 ' ' ) des Rahmens ausgehend angeordnet sind, um für das Wasser im Rahmen einen mäanderförmigen Pfad zu und somit für die Wasser- und Luftströmung eine Kreuz- Gegenstromanordnung zu bilden. 64 '') of the frame are arranged starting in order to form a cross-current arrangement for the water in the context of a meandering path to and thus for the water and air flow.
22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, wobei der Steg oder die Stege (67) mittels im Wesentlichen quer zu dem Steg bzw. den Stegen oder ggf. schräg zu dem Steg bzw. den Stegen verlaufende Stützstege (59) miteinander oder mit einer Seitenwand (61'*, 63") verbunden sind, wobei die Stützstege (59) die geringere Dicke (Dl) oder bevorzugt eine noch geringere Dicke aufweisen.  22. The method of claim 20 or 21, wherein the web or the webs (67) extending substantially transversely to the web or the webs or possibly obliquely to the web or the webs extending support webs (59) with each other or with a side wall (61 '*, 63 ") are connected, wherein the support webs (59) have the smaller thickness (Dl) or preferably an even smaller thickness.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23. The method according to any one of claims 20 to
22, wobei bei mindestens einem der Stege (67) das Ende (58) des ersten Abschnittes (68) abgerundet ausgebildet ist. 22, wherein at least one of the webs (67), the end (58) of the first portion (68) is rounded.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, wobei bei mindestens einem der Stege (67) das Ende 24. The method according to any one of claims 20 to 23, wherein at least one of the webs (67) the end
(58) des ersten Abschnittes (68) von der mindestens einen ersten Öffnung (71) wegweisend abgebogen ausgebildet ist. (58) of the first portion (68) of the at least one first opening (71) is bent away pointing away.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 25. The method according to any one of claims 20 to
24, wobei an der inneren Seitenwand benachbart zur der den Wassereinlass bildenden Öffnung eine Ausformung vorgesehen ist. 24, wherein on the inner side wall adjacent to the opening forming the water inlet, a formation is provided.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 26. The method according to any one of claims 20 to
25, wobei an zweiten Abschnitten (69) geringerer Dicke (Dl) innerhalb der von diesen gebildeten Wasserdurchlässe Ausformungen (56) vorgesehen sind, welche eine Fläche zur Befestigung des Membranmaterials oberhalb der Wasserdurchlässe bereitstellen, insbesondere, dass beidseits eines jeweiligen zweiten Abschnitts eine Ausformung (56) vorgesehen ist. 25, wherein at lower portions (69) of smaller thickness (Dl) within the water passages formed by these formations (56) are provided which provide a surface for fixing the membrane material above the water passages, in particular that on both sides of a respective second portion of a formation ( 56) is provided.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 27. The method according to any one of claims 20 to
26, wobei in den Stegen (67) im Bereich ihrer Verbindung mit den Seitenwänden Kanäle (55) vorgesehen sind, deren durchströmbarer Querschnitt um ein Vielfaches kleiner ist, als der von den jeweiligen Wasserdurchlässen bereitgestellter Querschnitt für das Wasser. 26, wherein in the webs (67) in the region of their connection with the side walls channels (55) are provided, the permeable cross section is many times smaller than the provided by the respective water passages cross section for the water.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 27, wobei durch am Rahmen angeordnete Positionierungsmittel (73) mehrere Membranelemente zu einer Membran verbunden sind, bei welcher zwischen den Membranelementen die Luftdurchlässe gebildet sind.  28. The method according to any one of claims 20 to 27, wherein by means arranged on the frame positioning means (73) a plurality of membrane elements are connected to a membrane, wherein between the membrane elements, the air passages are formed.
29. Luftbefeuchtungsvorrichtung (10) umfas- send eine wasserundurchlässige, wasserdampfdurchlässige, vorzugsweise hydrophobe, Membran (1), welche Membran in einem Behälter (2) der Luftbefeuchtungsvorrichtung derart angeordnet ist, dass die Membran auf ihrer einen Seite von vorbeiströmendem Wasser einer Wasserführungsanordnung der Luftbefeuchtungsvorrichtung beaufschlagbar ist, wobei die Wasserführungsanordnung mindestens eine steuerbare Wasserpumpe (7) aufweist, und wobei die Membran auf ihrer anderen Seite mit einem Luftkanal in dem Behälter in Kontakt ist, derart, dass die andere Seite der Membran von der Luft in dem Luftkanal beaufschlagbar ist, wobei die Luftbefeuchtungsvorrichtung vorzugsweise mindestens einen Sensor aufweist, welcher insbesondere ein Sensor am strö- mungsseitigen Ausgang des Luftkanals ist, welcher Sensor zur Messung der Menge von Wasserdampf in dem Luftstrom ausgestaltet ist, und wobei die Luftbefeuchtungseinrichtung eine Steueranordnung (35) aufweist, welche insbesondere zur Auswertung des Sensorsignals des Sensors zur Ermittlung des den Behälter verlassenden Wasserdampfmassen- stroms ausgestaltet ist, welche Steueranordnung (35) zur Steuerung der Wasserpumpe derart ausgestaltet ist, dass der der an der Membran vorbeiströmende Wassermassenstrom in kg/h um einen Faktor X grösser einstellbar ist als der in dem Luftkanal aus der Membran austretende Wasserdampf- massenstrom in kg/h, wobei der Faktor X grösser als 5 ist.  29. Air humidifying device (10) comprising a water-impermeable, water vapor permeable, preferably hydrophobic, membrane (1), which membrane is arranged in a container (2) of the humidification device such that the membrane on its one side of passing water of a water supply assembly of the humidification device can be acted upon, wherein the water supply assembly comprises at least one controllable water pump (7), and wherein the membrane on its other side with an air passage in the container in contact, such that the other side of the membrane is acted upon by the air in the air duct, wherein the air humidification device preferably comprises at least one sensor, which is in particular a sensor at the flow-side outlet of the air duct, which sensor is designed to measure the amount of water vapor in the air flow, and wherein the air humidification device has a control arrangement (35), w which is configured in particular for evaluating the sensor sensor signal for determining the water vapor mass flow leaving the container, which control arrangement (35) is designed to control the water pump such that the water mass flow past the membrane increases by a factor X in kg / h is adjustable as the water vapor mass flow in the air channel leaving the membrane in kg / h, wherein the factor X is greater than 5.
30. Luftbefeuchtungsvorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Steueranordnung (35) ausgestaltet ist, den Faktor X im Bereich von grösser als 10 einzustellen, insbesondere ausgestaltet ist, den Faktor grösser als 20 einzustellen, insbesondere ausgestaltet ist, den Faktor grösser als 50 einzustellen, und ins- besondere ausgestaltet ist, den Faktor im Bereich von 20 bis 250 einzustellen. 30. Air humidifying device according to claim 29, characterized in that the control arrangement (35) is configured to set the factor X in the range of greater than 10, in particular configured to set the factor greater than 20, in particular configured to set the factor greater than 50, and is designed in particular, the factor in the range of 20 to 250 to adjust.
31. Luftbefeuchtungsvorrichtung nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftbefeuchtungsvorrichtung eine durch die Steueranordnung steuerba- re Heizeinrichtung für das an der Membran vorbeiströmende Wasser aufweist, und dass die Steueranordnung zur Einstellung einer Wassertemperatur des in den Behälter einströmenden Wassers im Bereich von 20 Grad Celsius bis 60 Grad Celsius ausgestaltet ist, insbesondere zur Einstel- lung der Wassertemperatur im Bereich von 25 Grad Celsius bis 45 Grad Celsius ausgestaltet ist.  31. The humidifying device according to claim 29, wherein the humidifying device has a heater controllable by the control arrangement for the water flowing past the membrane, and in that the control arrangement adjusts a water temperature of the water flowing into the tank in the range of 20 Celsius degrees to 60 degrees Celsius is designed, in particular for adjusting the water temperature in the range of 25 degrees Celsius to 45 degrees Celsius is configured.
32. Luftbefeuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftbefeuchtungsvorrichtung mindestens einen signalmassig mit der Steueranordnung verbundenen Wassertemperatursensor aufweist, insbesondere einen Wassertemperatursensor (33'), der im Wasserfluss zwischen der Wasserpumpe ( 7 ) und dem Wassereinlass (4) des Behälters (2) angeordnet ist, und insbesondere, dass die Luftbefeuchtungsvor- richtung einen signalmässig mit der Steueranordnung verbundenen Wasserdurchflussmesser {33'') aufweist, welcher insbesondere im Wasserfluss zwischen der Wasserpumpe ( 7 ) und dem Wassereinlass (4) des Behälters (2) angeordnet ist, und insbesondere, dass der Wassertemperatursensor und der Wasserdurchflussmesser miteinander kombiniert sind.  32. Air humidifying device according to one of claims 29 to 31, characterized in that the humidifying device has at least one Signalmaßig connected to the control arrangement water temperature sensor, in particular a water temperature sensor (33 ') in the water flow between the water pump (7) and the water inlet (4). of the container (2), and in particular that the Luftbefeuchtungsvor- direction has a signal moderately connected to the control arrangement Wasserdurchflussmesser {33 ''), which in particular in the water flow between the water pump (7) and the water inlet (4) of the container (2 ), and in particular, that the water temperature sensor and the water flow meter are combined with each other.
33. Luftbefeuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Steueranordnung derart ausgestaltet ist, dass durch die Steueranordnung der in dem Luftkanal aus der Membran austretende Wasserdampfmassenstrom durch Beeinflussung des Faktors X steuerbar ist. 33. Air humidifying device according to one of claims 29 to 32, characterized in that the control arrangement is designed such that by the control arrangement of the emerging in the air duct from the membrane water vapor mass flow is controlled by influencing the factor X.
34. Luftbefeuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Steueranordnung derart ausgestaltet ist, dass durch die Steueranordnung der in dem Luftkanal aus der Membran aus- tretende Wasserdampfmassenstrom durch Beeinflussung der Temperatur des Wassermassenstroms steuerbar ist. 34. Air humidifying device according to one of claims 29 to 33, characterized in that the control arrangement is designed such that by the control arrangement in the air channel emerging from the membrane water vapor mass flow can be controlled by influencing the temperature of the water mass flow.
35. Luftbefeuchtungsvorrichtung nach den Ansprüchen 33 und 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Steueranordnung zur Steuerung des in dem Luftkanal aus der Membran austretenden Wasserdampfmassenstroms sowohl durch Beeinflussung der Wassertemperatur als auch durch die Beeinflussung des Faktors X ausgestaltet ist, und ferner dass die Steueranordnung dazu ausgestaltet ist, den Grad der Beeinflussung auf die eine und andere Weise in Abhängigkeit von der Wassertemperatur des zur Membran fliessenden Wassers durchzuführen.  35. Air humidifying device according to claims 33 and 34, characterized in that the control arrangement for controlling the water vapor mass flow emerging from the membrane in the air duct is designed both by influencing the water temperature and by influencing the factor X, and further in that the control arrangement is designed for this purpose is to carry out the degree of influence in one way or another, depending on the water temperature of the water flowing to the membrane.
36. Luftbefeuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass diese zur kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Er- gänzung des Wasserinhalts der Wasserführungsanordnung ausgestaltet ist, insbesondere, dass die Steueranordnung ausgestaltet ist, um aufgrund eines Signals eines Sensors die durch die Membran verdunstende Wassermenge zu ersetzen, wobei der Sensor insbesondere ausgestaltet ist, um das Vorhandensein von im Wasser gelösten Stoffen zu bestimmen und wobei der Sensor insbesondere zur Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit des Wassers ausgestaltet ist.  36. Air humidifying device according to one of claims 29 to 35, characterized in that it is designed for continuous or discontinuous supplementation of the water content of the water supply arrangement, in particular that the control arrangement is designed to use a signal of a sensor, the amount of water evaporating through the membrane to replace, wherein the sensor is designed in particular to determine the presence of dissolved substances in the water and wherein the sensor is designed in particular for determining the electrical conductivity of the water.
37. Luftbefeuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserführungsanordnung einen Wasserkreislauf umfasst.  37. Air humidifying device according to one of claims 29 to 36, characterized in that the water guide assembly comprises a water cycle.
38. Luftbefeuchtungsvorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserkreislauf einen Wassertank (6) umfasst, insbesondere, dass die Luft- befeuchtungsvorrichtung einen Wassertank mit einer Füllstandserkennung umfasst . 38. Air humidification device according to claim 37, characterized in that the water cycle comprises a water tank (6), in particular that the air humidification device comprises a water tank with a level detection.
39. Luftbefeuchtungsvorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass der Wassertank mit einem offenbaren und schliessbaren Ablauf verbunden ist oder einen solchen umfasst. 39. Air humidifying device according to claim 38, characterized in that the water tank is connected to an open and closable drain or comprises such.
40. LuftbefeuchtungsVorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung einen Fluid-Fluid-Wärmetauscher umfasst, insbesondere, dass die Heizeinrichtung einen Wasser- Wasser-Wärmetauscher umfasst, und/oder dass die Heizeinrichtung eine elektrische Wasserheizung umfasst.  40. humidifying device according to one of claims 29 to 39, characterized in that the heating device comprises a fluid-fluid heat exchanger, in particular, that the heating device comprises a water-water heat exchanger, and / or that the heating device comprises an electric water heater.
41. Luftbefeuchtungsvorrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung, insbesondere die elektrische Wasserheizung, mindestens teilweise im Wassertank angeordnet ist.  41. Air humidifying device according to claim 40, characterized in that the heating device, in particular the electric water heater, is arranged at least partially in the water tank.
42. Luftbefeuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran eine mikroporöse Membran mit einem nominellen Porendurchmesser im Bereich von 0.05 bis 0.5 Mikrometern ist, insbesondere eine mikroporöse Membran mit einem nominellen Porendurchmesser im Bereich von 0.05 bis 0.25 Mikrometern ist, und insbesondere eine mikroporöse Membran mit einem nominellen Porendurchmesser mit einem nominellen Porendurchmesser von 0.1 Mikrometer bis 0.2 Mikrometer ist, wobei die Membran vorzugsweise eine hydrophobe Membran ist, und insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (1) aus mehreren Membranelementen (60) nach einem der Ansprüche 46 bis 60 gebildet ist.  42. Air humidifying device according to one of claims 29 to 41, characterized in that the membrane is a microporous membrane with a nominal pore diameter in the range of 0.05 to 0.5 micrometers, in particular a microporous membrane with a nominal pore diameter in the range of 0.05 to 0.25 micrometers, and in particular a microporous membrane having a nominal pore diameter with a nominal pore diameter of 0.1 microns to 0.2 microns, wherein the membrane is preferably a hydrophobic membrane, and in particular characterized in that the membrane (1) consists of several membrane elements (60) according to one of Claims 46 to 60 is formed.
43. Luftbefeuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftbefeuchtungsvorrichtung Mittel zum Einblasen von Luft in den Wasserström vor oder beim Eintritt des Wassers in den Behälter aufweist und insbesondere, dass die Steueranordnung zur Steuerung der Mittel zum Einblasen von Luft ausgestaltet ist, und insbesondere zur wahlweise kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Einblasung von Luft auf der Wasserseite ausgestaltet ist. 43. Air humidifying device according to one of claims 29 to 42, characterized in that the humidifying device comprises means for blowing air into the water flow before or at the inlet of the water into the container and in particular that the control arrangement designed to control the means for blowing in air is, and in particular for optionally continuous or discontinuous injection of air on the water side is designed.
44. Luftbefeuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftbefeuchtungsvorrichtung Mittel zur Erzeugung einer turbulenten Strömung auf der Luftseite aufweist, insbesondere, dass das Mittel zur Erzeugung einer turbulenten Strömung auf der Luftseite von einer Struktur zur Verstärkung der Membran gebildet ist. 44. Air humidifying device according to one of claims 29 to 43, characterized in that the air humidifying means comprises means for generating a turbulent flow on the air side, in particular that the means for generating a turbulent flow on the air side of a structure for reinforcing the membrane is formed ,
45. Luftbefeuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter mit der Membran derart angeordnet ist, dass das Wasser von unten nach oben entgegen der Schwerkraft an der Membran vorbeiströmt.  45. Air humidifying device according to one of claims 29 to 44, characterized in that the container is arranged with the membrane such that the water flows past the bottom against the gravity against the membrane.
46. Membranelement (60) für eine Luftbefeuchtungsvorrichtung, insbesondere für eine Luftbefeuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 45, wobei das Membranmaterial des Membranelements ein mikroporöses Material ist, welches bevorzugt hydrophob ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Membranelement einen aus Rahmenstegen (61 bis 64) gebildeten Rahmen (65) mit einer Vorderseite und einer Rückseite und Seitenwänden aufweist, an welchem Rahmen das Membranmaterial mindesten einseitig flächig angeordnet ist, und an welchem Rahmen das Membranmaterial bevorzugt beidseitig, vorderseitig und rückseitig, flächig angeordnet ist, und wobei das Membranmaterial an den jeweiligen Rahmenflächen der Vorderseite und Rückseite des Rahmens wasserdicht befestigt ist, so dass innerhalb des Rahmens ein wasserdichter aber für Wasserdampf durchlässiger, vom Rahmen und den Membranflächen begrenzter Raum gebildet ist, oder ggf. ein von einer Membranfläche und einer Nichtmembranfläche begrenzter Raum gebildet ist, wobei der Rahmen an Seitenwänden mindestens eine erste Öffnung (71) als Wasserzulauf und mindesten eine zweite Öffnung (72) als Wasser- auslass aufweist, und wobei der Rahmen in seinem Inneren mindestens einen Steg (67) aufweist, welcher innere Seitenwände des Rahmens verbindet, welcher Steg über einen ersten Abschnitt (68) im Wesentlichen dieselbe Dicke (D) aufweist wie die Rahmenstege und über einen zweiten Abschnitt (69) seiner Länge eine geringere Dicke (Dl) als die Rahmenstege aufweist, welcher Abschnitt (69) mit geringerer Dicke innerhalb des Rahmens einen Wasserdurch- lass bildet und wobei die Membranflächen an dem ersten Abschnitt des Stegs wasserdicht befestigt sind bzw. ggf. eine Nichtmembranfläche mit dem Steg wasserdicht verbunden ist. 46. Membrane element (60) for an air humidification device, in particular for an air humidification device according to one of claims 29 to 45, wherein the membrane material of the membrane element is a microporous material, which is preferably hydrophobic, characterized in that the membrane element comprises a frame webs (61 to 64 formed frame (65) having a front and a back and side walls, on which frame the membrane material is arranged on at least one side surface, and on which frame the membrane material is preferably on both sides, front and back, flat, and wherein the membrane material to the respective frame surfaces of the front and back of the frame is attached watertight, so that within the frame a waterproof but permeable to water vapor, bounded by the frame and the membrane surfaces space is formed, or possibly one of a membrane surface and a non-membrane surface The frame has at least one first opening (71) as water inlet and at least one second opening (72) as water outlet, and wherein the frame has at least one web (67) in its interior Sidewalls of the frame connects which web has a first section (68) of substantially the same thickness (D). such as the frame webs and having a lesser thickness (D1) than the frame webs over a second portion (69) of its length, which portion (69) of lesser thickness forms a water passage within the frame and wherein the membrane surfaces at the first portion of the Bridge are watertight fastened or possibly a non-membrane surface is connected watertight with the web.
47. Membranelement nach Anspruch 46, wobei mehrere Stege (67) vorgesehen sind, deren erste Abschnitte (68) abwechselnd von gegenüberliegenden Seitenwänden (62''und 64'') des Rahmens ausgehend angeordnet sind.  47. The membrane element of claim 46, wherein a plurality of webs (67) are provided, the first portions (68) are arranged alternately starting from opposite side walls (62 '' and 64 '') of the frame.
48. Membranelement nach Anspruch 46 oder 47, wobei der Steg oder die Stege (67) mittels im Wesentli- chen quer zu den Stegen oder ggf. schräg zu den Stegen verlaufenden Stützstegen (59) miteinander oder mit einer Seitenwand (61* * ; 63'') verbunden sind, wobei die Stützstege (59) die geringere Dicke (Dl) oder eine noch geringere Dicke aufweisen.  48. Membrane element according to claim 46 or 47, wherein the web or the webs (67) are connected to one another or to a side wall (61 * *; 63) by means of support webs (59) extending essentially transversely to the webs or optionally obliquely to the webs '') are connected, wherein the support webs (59) have the smaller thickness (Dl) or even smaller thickness.
49. Membranelement nach einem der Ansprüche 49. Membrane element according to one of the claims
46 bis 48, wobei bei dem Steg oder mindestens einem der Stege (67) das Ende (58) des ersten Abschnittes (68) abgerundet ausgebildet ist. 46 to 48, wherein at the web or at least one of the webs (67), the end (58) of the first portion (68) is rounded.
50. Membranelement nach einem der Ansprüche 46 bis 50, wobei bei dem Steg oder mindestens einem der 50. Membrane element according to one of claims 46 to 50, wherein at the web or at least one of
Stege (67) das Ende (58) des ersten Abschnittes (68) von der ersten Öffnung (71) wegweisend abgebogen ausgebildet ist. Webs (67) the end (58) of the first portion (68) of the first opening (71) is bent away pointing away.
51. Membranelement nach einem der Ansprüche 46 bis 50, wobei an der inneren Seitenwand benachbart zur der den Wassereinlass bildenden Öffnung eine Ausformung vorgesehen ist.  51. A membrane element according to any one of claims 46 to 50, wherein on the inner side wall adjacent to the opening forming the water inlet, a formation is provided.
52. Membranelement nach einem der Ansprüche 46 bis 51, wobei das Membranelement an zweiten Abschnit- ten (69) geringerer Dicke (Dl) innerhalb der von diesen Abschnitten geringerer Dicke gebildeten Wasserdurchlässen Ausformungen (56) aufweisen, welche eine Fläche zur Be- festigung des Membranmaterials innerhalb der Wasserdurchlässe bereitstellen, insbesondere, dass jeweils beidseits eines jeweiligen zweiten Abschnitts eine Ausformung (56) vorgesehen ist. 52. A membrane element according to any one of claims 46 to 51, wherein the membrane element comprises, at second portions (69) of lesser thickness (D1) within the water passages formed by these portions of lesser thickness, formations (56) defining an area for loading. Provide fastening of the membrane material within the water passages, in particular, that in each case on both sides of a respective second portion, a formation (56) is provided.
53. Membranelement nach einem der Ansprüche 53. Membrane element according to one of the claims
46 bis 52, wobei in den Stegen (67) im Bereich ihrer Verbindung mit den Seitenwänden Kanäle (55) vorgesehen sind, deren durchströmbarer Querschnitt um ein Vielfaches kleiner ist, als der von den jeweiligen Wasserdurchlässen be- reitgestellte Querschnitt für den Wasserdurchfluss . 46 to 52, wherein in the webs (67) in the region of their connection to the side walls channels (55) are provided, whose flow-through cross-section is many times smaller than the provided by the respective water passages cross section for the water flow.
54. Membranelement nach einem der Ansprüche 46 bis 53, wobei das Membranelement am Rahmen angeordnete Positionierungsmittel (73) aufweist, um mehrere Membranelemente zu einer Membran zu verbinden, bei welcher Memb- ran zwischen den Membranelementen Luftdurchlässe gebildet sind.  54. Membrane element according to one of claims 46 to 53, wherein the membrane element arranged on the frame positioning means (73) to connect a plurality of membrane elements to a membrane, in which membrane between the membrane elements air passages are formed.
55. Membranelement nach einem der Ansprüche 46 bis 54, wobei das Membranmaterial (M) ein Material mit einem nominellen Porendurchmesser im Bereich von 0.05 bis 0.5 Mikrometern ist, insbesonder im Bereich von 0.05 bis 0.25 Mikrometern ist, und insbesondere ein Membranmaterial mit einem nominellen Porendurchmesser von 0.1 bis 0.2 Mikrometern ist, wobei das Membranmaterial ein Polymer ist, und wobei das Membranmaterial bevorzugt ein hydro- phobes Polymer ist, und wobei das Membranmaterial insbesondere aus Polytetrafluorethylen (PTFE) oder Polyvinyli- denfluorid (PVDF) oder Polypropylen (PP) oder Polyurethan (Pü) gebildet ist.  A membrane element according to any one of claims 46 to 54, wherein the membrane material (M) is a material having a nominal pore diameter in the range of 0.05 to 0.5 micrometers, more preferably in the range of 0.05 to 0.25 micrometers, and in particular a membrane material having a nominal pore diameter 0.1 to 0.2 microns, wherein the membrane material is a polymer, and wherein the membrane material is preferably a hydrophobic polymer, and wherein the membrane material in particular of polytetrafluoroethylene (PTFE) or polyvinylidene fluoride (PVDF) or polypropylene (PP) or polyurethane (Pü) is formed.
56. Membranelement nach einem der Ansprüche 46 bis 55, wobei die Membranflächen durch eine äussere 56. Membrane element according to one of claims 46 to 55, wherein the membrane surfaces by an outer
Stützstruktur aus einem zum Membranmaterial unterschiedlichen Material verstärkt sind, oder dass die Membranflächen durch eine Stützstruktur aus demselben Material wie das Membranmaterial verstärkt sind. Support structure are reinforced from a different material to the membrane material, or that the membrane surfaces are reinforced by a support structure made of the same material as the membrane material.
57. Membranelement für eine Luftbefeuchtungsvorrichtung, insbesondere für eine Luftbefeuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 45, wobei das Membranmaterial (M) des Membranelements ein bevorzugt hydrophobes, mikroporöses Material ist, insbesondere ein Material mit einem nominellen Porendurchmesser im Bereich 0.05 bis 0.5 Mikrometern ist, insbesondere ein Material mit einem nominellen Porendurchmesser von 0.05 bis 0.25 Mikrometern ist, und insbesondere ein Material mit einem nominellen Porendurchmesser von 0.1 bis 0.2 Mikrometern ist, und wobei das Material insbesondere aus Polytetra- fluorethylen (PTFE) oder Polyvinylidenfluorid (PVDF) oder Polypropylen (PP) oder Polyurethan (PU) gebildet ist, wobei das Membranmaterial flächig angeordnet ist und mit seinem Rand (44) in einem Spannrahmen (42) befestigt ist, wobei die Rahmenstege über ihren Querschnitt gesehen mindestens teilweise aus einem spritzgiessbaren Kunststoff gebildet sind, und wobei das Membranmaterial an den Stegen befestigt ist, indem es mit seinen Randbereichen von dem Kunststoff umgeben ist, oder dass das Membranmaterial mit seinem Rand an der Aussenseite eines Spannrahmens aufliegend an diesem durch Schweissung oder Laminierung oder Klebung befestigt ist. 57. Membrane element for an air humidification device, in particular for an air humidification device according to one of claims 29 to 45, wherein the Membrane material (M) of the membrane element is a preferably hydrophobic, microporous material, in particular a material having a nominal pore diameter in the range 0.05 to 0.5 micrometers, in particular a material having a nominal pore diameter of 0.05 to 0.25 micrometers, and in particular a material with a nominal Pore diameter of 0.1 to 0.2 microns, and wherein the material in particular of polytetrafluoroethylene (PTFE) or polyvinylidene fluoride (PVDF) or polypropylene (PP) or polyurethane (PU) is formed, wherein the membrane material is arranged flat and with its edge (44 ) is mounted in a clamping frame (42), wherein the frame webs are seen over their cross section at least partially formed from an injection-moldable plastic, and wherein the membrane material is attached to the webs by being surrounded by its edge regions of the plastic, or that Membrane material with its edge on the outside it is attached to this clamping frame by welding or lamination or gluing.
58. Membranelement nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranfläche durch eine äussere Stützstruktur aus einem zum Membranmaterial unterschiedlichen Material verstärkt ist, oder dass die Membranflä- che durch eine Stützstruktur aus demselben Material wie das Membranmaterial verstärkt ist.  58. Membrane element according to claim 57, characterized in that the membrane surface is reinforced by an outer support structure made of a material different from the membrane material, or that the membrane surface is reinforced by a support structure of the same material as the membrane material.
59. Membranelement nach Anspruch 58, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran auf die äussere Stützstruktur auflaminiert ist, oder, dass die Membran auf ei- ner äusseren Stützstruktur lose aufliegt.  59. Membrane element according to claim 58, characterized in that the membrane is laminated onto the outer support structure, or that the membrane rests loosely on an outer support structure.
60. Membranelement nach einem der Ansprüche 57 bis 59, wobei das Membranelement eine innere Stützstruktur aufweist, auf welche die Membranfläche oder die Membranflächen mit einem Teil ihrer wasserseitigen Fläche auflaminiert oder aufgeschweisst oder aufgeklebt sind.  60. A membrane element according to any one of claims 57 to 59, wherein the membrane element has an inner support structure, on which the membrane surface or the membrane surfaces with a part of their water-side surface are laminated or welded or glued.
61. Membran, gebildet aus mehreren Membranelementen nach einem der Ansprüche 46 bis 60. 61. Membrane, formed from a plurality of membrane elements according to one of claims 46 to 60.
62. Verfahren zur Herstellung eines Membranelements nach einem der Ansprüche 57 bis 61, wobei die Rahmenstege, über ihren Querschnitt gesehen, mindestens teilweise aus einem Kunststoff spritzgegossen werden, wo- bei die Membranfläche an den Stegen befestigt wird, indem sie mit ihren Randbereichen direkt beim Spritzgiesspro- zess in die Rahmenstege eingegossen wird. 62. A method for producing a membrane element according to any one of claims 57 to 61, wherein the frame webs, as seen over its cross-section, at least partially injection molded from a plastic, wherein the membrane surface is fixed to the webs by directly with their edge regions Injection molding process is poured into the frame webs.
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