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DE10157187A1 - Verfahren zur Anreicherung eines Gasvolumenstroms mit einem flüssigen Medium - Google Patents

Verfahren zur Anreicherung eines Gasvolumenstroms mit einem flüssigen Medium

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Publication number
DE10157187A1
DE10157187A1 DE10157187A DE10157187A DE10157187A1 DE 10157187 A1 DE10157187 A1 DE 10157187A1 DE 10157187 A DE10157187 A DE 10157187A DE 10157187 A DE10157187 A DE 10157187A DE 10157187 A1 DE10157187 A1 DE 10157187A1
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DE
Germany
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liquid medium
gas volume
volume flow
flow
anode
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Withdrawn
Application number
DE10157187A
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English (en)
Inventor
Dirk Markfort
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GLOBINVENT AG
Original Assignee
GLOBINVENT AG
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Publication date
Application filed by GLOBINVENT AG filed Critical GLOBINVENT AG
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Publication of DE10157187A1 publication Critical patent/DE10157187A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/14Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using sprayed or atomised substances including air-liquid contact processes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/20Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by sterilisation
    • F24F8/24Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by sterilisation using sterilising media
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F6/00Air-humidification, e.g. cooling by humidification
    • F24F6/12Air-humidification, e.g. cooling by humidification by forming water dispersions in the air
    • F24F6/14Air-humidification, e.g. cooling by humidification by forming water dispersions in the air using nozzles
    • F24F2006/146Air-humidification, e.g. cooling by humidification by forming water dispersions in the air using nozzles using pressurised water for spraying

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anreicherung eines Gasvolumenstroms mit einem flüssigen Medium auf Wasserbasis, wobei das flüssige Medium in dem Gasvolumenstrom versprüht wird. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Medium desinfizierende Inhaltsstoffe aufweist.

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anreicherung eines Gasvolumenstroms mit einem flüssigen Medium auf Wasserbasis, wobei das flüssige Medium in den Gasvolumenstrom versprüht wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, insbesondere eine Klimaanlage, zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
  • Hintergrund der Erfindung und Stand der Technik
  • Insbesondere im Bereich der Klimatechnik ist es regelmäßig wünschenswert, einem Gasvolumenstrom ein flüssiges Medium zuzuführen und dieses darin zu versprühen. Einerseits ist durch Einsprühen von Wasser eine Regelung der Luftfeuchtigkeit von aus einer Klimaanlage in einen Raum austretender Luft möglich. Zum anderen bietet ein Versprühen von Wasser in einem Gasvolumenstrom, insbesondere Luftstrom, die Möglichkeit, den Gasvolumenstrom durch Entzug der Verdampfungsenthalpie des Wassers zu kühlen. Durch das feine Versprühen werden eine Vielzahl mikroskopischer Tropfen in dem Gasvolumenstrom gebildet, welche aufgrund der physikochemischen Rahmenbedingung, insbesondere Wasserpartialdruck des Gasvolumenstroms und Temperatur, zumindest teilweise verdampfen. Hierdurch wird dem umgebenden Gasvolumenstrom die Verdampfungsenthalpie nach Maßgabe des Anteils verdampfenden Wassers entzogen.
  • Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der Literaturstelle EP 0495385 B1 bekannt. Mittels des insofern bekannten Verfahrens gelingt ein sehr intensiver Stoffaustausch zwischen der flüssigen Phase der versprühten Tropfen mit dem Gasvolumenstrom. Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens baut daher vergleichsweise klein und der Anteil nichtverdampften Rücklaufwassers kann sehr gering gehalten werden. Der Rücklaufwasseranteil kann aber auch zwecks Einrichtung einer Luftwaschfunktion gezielt erhöht werden. Die insofern bekannte Vorrichtung hat sich in der Praxis sehr gut bewährt.
  • Ein grundsätzliches Problem der Klimatechnik besteht darin, die Komponenten einer Klimaanlage möglichst keimfrei zu halten. Der Begriff der Keime meint hierbei grundsätzlich insbesondere pathogene Mikroorganismen, wie beispielweise Bakterien und Viren. Solche Mikroorganismen werden regelmäßig über eine Ansaugöffnung einer Klimaanlage aus der Umgebungsluft angesaugt und innerhalb der Komponenten der Klimaanlage verteilt. Dabei kommt es aufgrund der aerodynamischen Eigenschaften der Komponenten der Klimaanlage zur Ablagerung und Anreicherung der Mikroorganismen in ruhigen Zonen, i. e. Bereichen mit geringer Gasgeschwindigkeit. Abgelagerte Mikroorganismen können sich hierbei auch vermehren. Eine Ablagerung der Mikroorganismen bedeutet allerdings nicht, dass diese nicht auch wieder freigesetzt werden können. Vielmehr wird stets ein gewisser Teil der abgelagerten Mikroorganismen aus den ruhigen Zonen wieder freigesetzt und tritt in den Gasvolumenstrom ein, welcher letztendlich aus einer Austrittsöffnung in einen zu klimatisierenden Raum gelangt. In einem solchen Raum besteht dann ein Infektionsrisiko für darin sich aufhaltende Personen. Diese Problematik verstärkt sich insbesondere noch im Falle der Umluftklimaanlagen, beispielsweise in Krankenhäusern, bei welchen Raumluft einem Raum entzogen, klimatechnisch aufbereitet und dann wieder demselben oder einem anderen Raum zugeführt wird. Gerade im Bereich der Krankenhäuser werden von darin sich aufhaltenden Personen eine Vielzahl pathogener Keime in erhöhtem Maße freigesetzt.
  • Zur Beherrschung des vorstehend dargelegten Infektionsrisikos sind aus der Praxis eine Vielzahl von Ansätzen bekannt. Hierbei wird entweder auf die Abtötung von Mikroorganismen durch Einstrahlung elektromagnetischer Wellen, insbesondere UV-Licht, oder auf chemischem Wege abgestellt. Eine chemische Desinfektion umfasst typischerweise die Erzeugung und/oder Einbringung von Ozon in den Gasvolumenstrom. Die UV-Technologie hat sich insofern nicht bewährt, als dass einerseits der Desinfektionserfolg nicht befriedigt und andererseits hierfür beachtlicher baulicher und energetischer Aufwand zu betreiben ist. Eine auch nur halbwegs zufriedenstellende Desinfektion benötigt UV- Strahler von sehr hoher Leistung und eine Anordnung, die das Ausleuchten selbst verwinkelter Strukturen ermöglicht. Einer Desinfektion eines Gasvolumenstroms auf chemischem Wege stehen regelmäßig Gesundheitsbedenken entgegen, da übliche Desinfektionsmittel, auch Ozon, eine Gesundheitsbelastung darstellen können. Denn die Desinfektionsmittel werden mit dem Gasvolumenstrom mitgetragen und letztendlich in einen zu klimatisierenden Raum eingebracht.
  • Aus einem anderen technischen Gebiet, nämlich der Desinfektion von ärztlichen Instrumenten, ist es bekannt, dass sogenannte elektrolysiertes saures Wasser einerseits beachtliche desinfizierende Wirkung, und zwar sowohl gegen Bakterien als auch gegen Viren, aufweist und andererseits gesundheitlich unbedenklich ist. Hierzu wird beispielhaft auf die Literaturstellen TAGAWA et al. ,Journal of Antimicrobial Chemotherapy (2000) 46, Seiten 363-368, und MORITA et al., Journal of Viroligical Methods, (2000) 85, Seiten 163-174 verwiesen.
  • Technisches Problem der Erfindung
  • Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mittels welchen praktisch keimfreie Gasvolumenströme innerhalb einer Klimaanlage bereitgestellt werden.
  • Grundzüge der Erfindung und bevorzugte Ausführungsformen
  • Zur Lösung dieses technischen Problems lehrt die Erfindung ein Verfahren zur Anreicherung eines Gasvolumenstroms mit einem flüssigen Medium auf Wasserbasis, wobei das flüssige Medium in dem Gasvolumenstrom versprüht wird und wobei das flüssige Medium desinfizierende Inhaltsstoffe aufweist. Mittels der Erfindung wird ein beachtlicher synergistischer Effekt erzeugt, da eine ohnehin vorhandene Vorrichtung zum Versprühen des flüssigen Mediums in dem Gasvolumenstrom genutzt werden kann. Die Erfindung nutzt insbesondere, dass lediglich ein Teil des flüssigen Mediums in Verfolg des Versprühens verdampft und der verbleibende nichtverdampfende Teil sich zumindest zum Teil an den Innenwandungen einer Klimaanlage absetzt. Hierbei wird weiterhin genutzt, dass verbleibende Tropfen sich gerade an jenen Stellen der Klimaanlage absetzen, welche ruhige Zonen darstellen und somit auch bevorzugte Ablagerungsplätze für Mikroorganismen sind. Durch die in dem flüssigen Medium enthaltenen desinfizierenden Inhaltsstoffe werden so abgelagerte Mikroorganismen effektiv inaktiviert und eine Belastung des Gasvolumenstroms in strömungstechnisch nachgeschalteten Komponenten einer Klimaanlage mit Mikroorganismen lässt sich praktisch auf Null reduzieren.
  • Als desinfizierende Inhaltsstoffe kommen im Prinzip alle fachüblichen Substanzen infrage. Lediglich als Beispiele werden Glutaraldehyd (0,5 bis 10 Gewichtsprozent in Wasser), freies Chlor (in wässriger Lösung), Natriumhypochlorid und dgl. genannt.
  • Von besonderer Bedeutung im Rahmen der Erfindung ist jedoch eine Ausführungsform, wobei das flüssige Medium erhältlich ist, in dem a) 0,01 bis 0,5 Gewichtsteile, vorzugsweise 0,001 bis 0,1 Gewichtsteile eines in Wasser dissoziierbaren Chlorides in 100 Gewichtsteile Wasser gelöst werden, b) die Lösung aus Stufe a) in eine Elektrolysiervorrichtung eingebracht und im Temperaturbereich von 0°C bis 80°C, vorzugsweise 15°C bis 25°C, für eine Dauer von 5 bis 500 min. vorzugsweise 10 bis 100 min. einer Elektrolyse mit einer Stromstärke von 0,1 bis 10 A, vorzugsweise 1 bis 5 Ampere, unterzogen wird, wobei Anodenraum und Katodenraum durch eine kationische Elektrolyslermembram separiert sind, und c) das flüssige Medium dem Anodenraum entnommen wird. In dieser Ausführungsform werden die Erkenntnisse über gute Desinfektionswirkung und Nicht-Toxizität elektrolysierten sauren Wassers aus dem Bereich der Desinfektion ärztlicher Instrumente für die Klimatechnik nutzbar gemacht. Auch hier tritt insbesondere der bereits vorstehend erläuterte synergistische Effekt dadurch auf, dass nicht vollständig verdampfte Tröpfchen sich in solchen Bereichen niederschlagen, in denen sich auch Mikroorganismen aufgrund der aerodynamischen Bedingungen innerhalb der Klimaanlage bevorzugt absetzen. Als in Wasser dissoziierbare Chloride kommen grundsätzlich alle Metallchloridsalze infrage. Aus Kostengründen und wegen der einfachen Entsorgbarkeit der im Kathodenraum entstehenden Lösung wird es zweckmäßig sein, Natriumchlorid einzusetzen. Eine kationische Elektrodialysemembran besteht im Kern aus einem Polymergerüst, welches ionische funktionelle Gruppen mit negativer Ladung trägt. Als Beispiel ist zu nennen ein perfloriertes Polyetherpolymer mit -SO(3) --Gruppen. Solche Membranen sind unter der Handelsbezeichnung Nation® von der Firma Dupont erhältlich. Eine solche kationische Elektrodialysemembran ist durchlässig für Kationen, nicht jedoch für Anionen. Im Zuge der Elektrolyse fällt der pH-Wert im Bereich des Anodenraumes auf einen Wert von bis zu 2,0, das Redoxpotential erhöht sich auf bis zu 1.200 mV und, bemerkenswerterweise, die Konzentration an freiem Chlor bewegt sich in sehr niedrigen Bereichen, typischerweise unter 10 ppm.
  • Das Einbringen der Lösung in die Elektrolysiervorrichtung und/oder die Entnahme des flüssigen Mediums aus dem Anodenraum kann grundsätzlich diskontinuierlich oder kontinuierlich erfolgen. Im diskontinuierlichen Falle wird die Lösung (beispielsweise 10 l Leitungswasser enhaltend 0,05 Gewichtsprozent Natriumchlorid) in die Elektrolysiervorrichtung eingebracht und beispielsweise bei Raumtemperatur für 45 min und 3 A elektrolysiert. Dann wird die erhaltene Lösung aus dem Anodenraum entnommen, einem Zwischenlagerungsbehältnis zugeführt und aus diesem als flüssiges Medium entnommen und im Gasvolumenstrom versprüht. Sobald der Pegel in dem Zwischenlagerungsbehältnis einen definierten Mindestwert unterschritten hat, wiederholt sich der Prozess in der Elektrolysiervorrichtung. Bevorzugt ist es allerdings kontinuierlich zu arbeiten, wobei die Lösung kontinuierlich in die Elektrolysiervorrichtung eingebracht und das flüssige Medium ebenso kontinuierlich aus dem Anodenraum abgezogen und im Gasvolumenstrom versprüht wird. Hierbei ist dann der Volumenstrom durch die Elektrolysiervorrichtung mit der Maßgabe einzustellen, dass die mittlere Verweilzeit (Elektrolysierzeit) in etwa jener der diskontinuierlichen Vorgehensweise entspricht. Ggf. kann der Durchschnittsfachmann unschwer Volumina, insbesondere das Volumen des Anodenraums, und Stromstärke einem definierten Volumenstrom durch die Elektrolysiervorrichtung anpassen. Eine Überprüfung der gewünschten Eigenschaften des flüssigen Mediums ist unschwer möglich durch Anordnung von Sensoren im Bereich des Auslasses der Elektrolysiervorrichtung bis hin zu unmittelbar vor den Versprühdüsen. Als Sensoren kommen insbesondere infrage pH-Sensor, Redoxpotentialsensor und/oder Cl2-Sensor. Mittels dieser Sensoren kann insbesondere im kontinuierlichen Verfahren die Elektrolyse so gesteuert und/oder geregelt werden, dass vorgegebene Fensterbereiche eingehalten werden. Fensterbereiche sind beispielsweise pH 2,0-6,9, insbesondere 2,0-4,0, Redoxpotential 300-1.200 mV, insbesondere 400-1.000 mV, und Cl2 0-10 ppm, insbesondere 0-1 ppm bzw. 0-0,5 ppm.
  • Insbesondere, wenn der pH-Wert des dem Anodenraum entnommenen flüssigen Mediums sehr niedrig ist, kann dem flüssigen Medium vor dem Versprühen ein Mittel zur Anhebung des pH-Wertes und/oder zur Inaktivierung freien Chlores zugesetzt werden. Mit einer Anhebung des pH-Wertes wird vermieden, dass das versprühte flüssige Medium an empfindlichen Komponenten einer Klimaanlage Korrosion erzeugt. Eine Inaktivierung des (ohnehin nur in geringen Mengen vorhandenen) freien Chlores kann aus gesundheitlichen Gründen wünschenswert sein. Eine pH-Anhebung kann beispielsweise mittels des alkalischen Kathodenraumwassers erfolgen. Chlor kann beispielsweise mittels Rinderserumalbumin erfolgen.
  • Die Ausführungsform der Erfindung mit Einsatz von elektrolysiertem Wasser als flüssiges Medium weist als besondere Vorteile auf, dass einerseits eine optimale desinfizierende Wirkung erzielt wird, andererseits jedoch einer Klimaanlage entströmende Luft praktisch frei von jeglichen gesundheitlichen Risiken chemischer Natur ist. Hierzu wird insbesondere auf die eingangs genannten Literaturstellen TAGAWA et al. sowie MORITA et al. verwiesen, in welchen die hohe Effektivität in der Desaktivierung von nicht nur Bakterien, sondern auch Viren einerseits und gesundheitliche Unbedenklichkeit andererseits wissenschaftlich untersucht worden sind.
  • Im Rahmen der Erfindung ist es bevorzugt, wenn das Versprühen des flüssigen Mediums mit dem Gasvolumenstrom dadurch erfolgt, dass der Gasvolumenstrom durch in Strömungsrichtung aufeinanderfolgende Verengungen und Erweiterungen des Strömungsweges geführt wird, wobei die Verengungen von in den Strömungskanal hineinragenden Schikanen gebildet sind, die einen freien Durchlass definieren, die zwischen sich als Resonanzräume wirkende Hohlräume begrenzen, so dass der in einer einzigen Strömung geführte Gasvolumenstrom in Kontakt mit dem versprühter Medium Geschwindigkeits- und Druckänderungen erfährt und das flüssige Medium mittels mindestens einer Hochdruckdüse mit einem Druck von mindestens 1 bar, insbesondere 5 bis 600 bar, in die Strömung des Gasvolumenstroms, welcher vorzugsweise bereits mindestens eine Verengung passiert hat, eingesprüht wird. Dabei ist es jedenfalls bei der adiabatischen Kühlung bevorzugt, wenn der Gasvolumenstrom bis zur Sättigung mit dem flüssigen Medium angereichert wird. Das Versprühen erfolgt vorzugsweise mit einem Druck im Bereich von 20 oder 60 bis 600 bar.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin eine Luftaufbereitungsanlage, insbesondere Klimaanlage, mit Mitteln zum Versprühen eines wässrigen flüssigen Mediums in einem Gasvolumenstrom, wobei die Mittel zum Versprühen des wässrigen flüssigen Mediums über eine Wasserzuführleitung an eine Elektrolysiervorrichtung angeschlossen ist, wobei die Elektrolysiervorrichtung einen Anodenraum mit Anode, einen Kathodenraum mit Kathoden, eine kationische Elektrodialysemembran, welche Kathodenraum und Anodenraum voneinander trennt, eine Anodenraumentnahmeleitung, welche mit der Wasserzuführleitung verbunden ist, und an Anode und Katode angeschlossene Mittel zur Erzeugung eines Gleichstromes aufweist. Zur erfindungsgemäßen Luftaufbereitungsanlage gelten die vorstehenden Ausführungen zum Verfahren analog. Eine erfindungsgemäße Luftaufbereitungsanlage kann weiterhin aufweisen eine Einrichtung zur Erzeugung eines Gasvolumenstroms, mindestens einen Strömungskanal für die Führung des Gasvolumenstroms und mindestens eine Hochdruckdüse, die in den Strömungskanal mündet, wobei zumindest in einem Teil des Strömungskanals eine Anzahl von quer zur Achse des Strömungskanals gerichtete Schikanen mit Strömungsrichtung gerichtetem Abstand voneinander vorgesehen sind, die den Strömungsquerschnitt örtlich eng begrenzt stark verringern und zwischen sich Hohlräume bilden, wobei die Mündung der mindestens einen Hochdruckdüse in diesem Teil des Strömungskanals angeordnet ist und der mit den Schikanen versehene Teil des Strömungskanals in Strömungsrichtung vor der Mündung der Hochdruckdüse beginnt. Die Schikanen können durch blendenartige Querwände des Strömungskanals gebildet sein, so dass sie durchströmt werden. In dem Strömungskanal können sowohl durchströmte als auch umströmte Schikanen angeordnet sein. Die Schikanen können aus senkrecht zur Achse des Strömungskanals gerichteten ebenen oder leicht gekrümmten dünnen Wänden bestehen. Mehrere Strömungskanäle mit wabenartigem Gesamtquerschnitt können parallel zueinander angeordnet sein, wobei benachbarte Strömungskanäle optional gemeinsame Wände aufweisen. Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Figuren näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • Fig. 1 Eine längsgeschnittene Teildarstellung einer erfindungsgemäßen Luftaufbereitungsanlage im Bereich der Mittel zum Versprühen des flüssigen Mediums,
  • Fig. 2 eine Teildarstellung einer Schikane der Vorrichtung nach Fig. 1,
  • Fig. 3 bis 5 Ausführungsvarianten für die Querschnittsform eines Strömungskanals,
  • Fig. 6 eine perspektivische Teildarstellung einer wabenartigen Anordnung von zueinander parallelen Strömungskanälen und
  • Fig. 7 eine Elektrolysiervorrichtung zum Anschluss an die Hochdruckdüsen der Fig. 1 bis 6.
  • In dem Strömungskanal der Vorrichtung ist hinter einer Einströmöffnung ein Axialgebläse angeordnet (nicht dargestellt). An dieses schliesst sich eine Führungsstrecke an, so dass das gasförmige Medium in gleichmäßiger Strömung zu dem Bereich 5 der Vorrichtung gelangt, in dem beide Medien zusammengebracht werden. In diesem Bereich kann die Vorrichtung entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 in mehrere zueinander parallele Teilkanäle 6, 7 (Fig. 1) unterteilt sein, in dem je eine Hochdruckdüse 8, 9 angeordnet ist, die das flüssige Medium in sehr kleinen Tropfen in den Gasstrom verteilt. Die Zuführung des flüssigen Mediums erfolgt über ein dem Strömungskanal 1 angeordnetes Rohrleitungsgitter 10, von dem aus parallel zur Achse des Strömungskanals 1 jeweils eine Düsenleitung 11, 12 zentral in jeden Teilkanal 6, 7 führt, an dessen Ende sich die jeweilige Hochdruckdüse 8, 9 befindet. Eine geeignete Hochdruckdüse: JATO-Molekularzerstäuber wird z. B. von der JATO-Düsenbau AG, CH-6015 Reussbühl geliefert. Vom Gasstrom nicht aufgenommenes flüssiges Medium, wie es insbesondere in der Anlaufphase der Vorrichtung auftreten kann, wird vom untersten Bereich des Strömungskanals über eine Leitung abgeführt und entweder entsorgt oder in einem Wasserkreislauf letztendlich wieder den Düsen 8, 9 zugeführt.
  • Um im Gasstrom, dort wo das flüssige Medium in versprühter Form in den Strömungkanal eingebracht wird, pulsierend Geschwindigkeitsänderungen zu erzeugen, sind in dem Bereich 5 oder in den genannten Teilkanälen 6, 7 zahlreiche Schikanen 14, 15 eingebaut, die durch ihre in Strömungsrichtung reihenförmige Anordnung zwischen sich als Resonanzräume wirkende Hohlräume bilden und zu periodischen starken Einschnürungen des Strömungsverlaufs führen. Die sich dadurch ergebenden besonderen Strömungsformen bewirken eine wesentliche Verbesserung des Stoffaustausches, ohne dass der Strömungswiderstand sich dabei zu stark erhöht. Die Querschnittform des Strömungskanals oder der Strömungsteilkanäle kann verschieden ausgeführt werden, wie die Beispiele der Fig. 3 bis 5 und 6 veranschaulichen. Dabei ragen die Schikanen 16, 17, 18, 19 vorzugsweise in Umfangsrichtung des Querschnittes nur teilweise in den Strömungskanal hinein, bzw. sind sie mit einer konstanten, radial gemessenen Breite versehen, so dass sie der Querschnittskontur des Strömungskanals folgen. Die Querschnittsformen der Fig. 4 und 5 bewirken im unteren Querschnittsbereich eine schnellere Strömung, so dass nach dort absinkende Tröpfchen besser durch den Gasstrom wieder mitgerissen werden. Außerdem ergibt sich eine bessere Drainage von die Kanalwand benetzender Flüssigkeit. Für den Abfluss der sich im unteren Teil des Strömungskanals ansammelnden Flüssigkeit wird dieser leicht geneigt angeordnet, und die ringförmigen Schikanen haben unten eine kleine Öffnung 13.
  • In den dargestellten Beispielen bestehen die Schikanen aus der Querschnittsform des Strömungkanals angepassten, vorzugsweise ringförmigen oder scheibenförmigen, Blechteilen, die für eine verstärkte Verwirbelung entgegen der Strömungsrichtung entlang des Randes abgebogen sein können oder die kegelförmigen gebogen sind. Eine weiter Variante der Formgebung der Strömungshindernisse mit eingefalztem Rand 28 und Auswellungen 29 ist in Fig. 2 gezeigt.
  • Für eine ausreichende Wirkung der Schikanen ragen diese erheblich in den Strömungskanal hinein, beispielsweise um ein Drittel seines Radius, und ihr axialer Abstand voneinander liegt in der Größenordnung ihrer radialen Dimension. Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, bei der wellenförmig gebogene Bleche mit geringem Abstand parallel zueinander angeordnet sind, so dass sie mehrere Strömungskanäle 34 bis 38 mit dazwischenliegenden Abflussspalten 39 bilden, die in den darunterliegenden Strömungskanal führen.
  • In der Fig. 7 erkennt man eine im Rahmen der Erfindung eingesetzte Elektrolysiervorrichtung 40. Diese umfasst eine Anode 44 in einem Anodenraum 41, eine Kathode 45 in einem Katodenraum 42, eine kationische Elektrodialysemembran 43, im Ausführungsbeispiel Nation 450, welche Kathodenraum 42 und Anodenraum 41 voneinander trennt, eine Anodenraumentnahmeleitung 46, welche mit der Wasserzuführleitung 47 der Hochdruckdüsen 8, 9 verbunden ist, sowie ein Gleichstromnetzgerät mit regelbarem Gleichspannungsausgang, dessen negativer Anschluss an der Katode 45 und positiver Anschluss an der Anode 44 angeschlossen sind. Weiterhin erkennt man eine Zuführleitung 49 zur Zufuhr zu dialysierenden Wassers zu der Elektrolysiervorrichtung 40. Schließlich ist an den Kathodenraum 42 eine Entnahmeleitung 50 angeschlossen, über welche elektrolysiertes alkalisches Wasser entnommen und entsorgt werden kann. Beispielsweise im Bereich der Anodenraumentnahmeleitung 46 ist es möglich, Substanzen zur Anhebung des pH-Wertes und/oder zur Bindung freien Restchlors beizumischen. Dies können beispielsweise Rinderserumalbumin und/oder ein Teil des dem Kathodenraum entnommenen Wassers sein.

Claims (6)

1. Verfahren zur Anreicherung eines Gasvolumenstroms mit einem flüssigen Medium auf Wasserbasis, wobei das flüssige Medium in den Gasvolumenstrom versprüht wird und wobei das flüssige Medium desinfizierende Inhaltsstoffe aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das flüssige Medium erhältlich ist in dem
a) 0,001 bis 0,5 Gewichtsteile eines in Wasser dissoziierbaren Chlorides in 100 Gewichtsteile Wasser gelöst werden,
b) die Lösung aus Stufe a) in eine Elektrolysiervorrichtung (40) eingebracht und im Temperaturbereich von 0°C bis 80°C für eine Dauer von 5 bis 500 min einer Elektrolyse mit einer Stromstärke von 0,1 bis 10 A unterzogen wird, wobei Anodenraum (41) und Kathodenraum (42) durch eine kationische Elektrodialysemembran (43) separiert sind,
c) das flüssige Medium dem Anodenraum (41) entnommen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Einbringen der Lösung in die Elektrolysiervorrichtung (40) und/oder die Entnahme des flüssigen Mediums aus dem Anodenraum (41) kontinuierlich erfolgen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei dem flüssigen Medium ein Mittel zur Anhebung des pH-Wertes und/oder zur Inaktivierung freien Chlors zugesetzt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Anreicherung des Gasvolumenstroms mit dem flüssigen Medium dadurch erfolgt, dass der Gasvolumenstrom durch in Strömungsrichtung aufeinanderfolgende Verengungen (14-27) und Erweiterungen des Strömungsweges geführt wird, wobei die Verengungen (14-27) von in den Strömungskanal (1) hineinragenden Schikanen gebildet sind, die einen freien Durchlass definieren, die sich als Resonanzräume wirkende Hohlräume begrenzen, so dass der Gasvolumenstrom in Kontakt mit dem versprühten Medium Geschwindigkeits- und Druckänderungen erfährt und das flüssige Medium mittels einer Hochdruckdüse (8, 9) mit einem Druck von zumindest 1 bar in den Gasvolumenstrom eingesprüht wird.
6. Luftaufbereitungsanlage, insbesondere Klimaanlage, mit Mitteln zum Versprühen eines wässrigen flüssigen Mediums in einem Gasvolumenstrom, wobei die Mittel zum Versprühen des wässrigen flüssigen Mediums über eine Wasserzuführleitung (47) an eine Elektrolysiervorrichtung (40) angeschlossen sind, wobei die Elektrolysiervorrichtung (40) in einen Anodenraum (41) mit Anode (44), einen Kathodenraum (42) mit Kathode (45), eine kationische Elektrodialysemembran (43), welche Katodenraum (42) und Anodenraum (41) voneinander trennt, eine Anodenraumentnahmeleitung (46), welche mit der Wasserzuführleitung (47) verbunden ist, und an Anode (44) und Kathode (45) angeschlossenen Mittel (48) zur Erzeugung eines Gleichstromes aufweist.
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