DE102020112867B4

DE102020112867B4 - Luftaufbereitungssystem mit modularem Aufbau

Info

Publication number: DE102020112867B4
Application number: DE102020112867.3A
Authority: DE
Inventors: Alfred Hitzler; Guido Wegner
Original assignee: VENTA LUFTWAESCHER GmbH; Venta-Luftwascher GmbH
Current assignee: VENTA LUFTWAESCHER GmbH; Venta-Luftwascher GmbH
Priority date: 2020-05-12
Filing date: 2020-05-12
Publication date: 2023-10-05
Anticipated expiration: 2040-05-13
Also published as: DE102020112867A1

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Luftaufbereitungssystem (1) zum Aufbereiten von Luft, indem die Luft einen Durchströmbereich (9, 10) des Luftaufbereitungsgeräts (1) durchströmt, mit wenigstens einem Lufteinlass (LE) und wenigstens einem Luftauslass (LA) und mit einem Behälter (3), der einen Teil des Durchströmbereichs (9, 10) ausbildet, wobei der Behälter (3) einen Modulsteckplatz (S) zur Aufnahme und Befestigung eines Funktionsmoduls (2, 12, 22, 32, 42) aufweist, um das Funktionsmodul (2) lösbar einsetzen und/oder austauschen und somit einen Kostenvorteil erzielen zu können, wobei der Modulsteckplatz (S) so zwischen den Lufteinlass (LE) und den Luftauslass (LA) geschaltet ist, dass das Funktionsmodul (2) von der Luft durchströmbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zum Aufbereiten von Luft nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise aus der EP 3 093 567 B1 ein Luftbefeuchter bekannt, bei dem Wasser in einem Behälter bevorratet wird, wobei eine Walze, welche teilweise in das Wasser hineinragt, rotiert und somit periodisch ins Wasser eintaucht und wieder aus dem Wasser herausbewegt wird. Dabei wird Luft wird aus der Umgebung durch ein Gebläse auf die Walze geblasen. Mittels Kaltverdunstung wird im Kontakt zwischen der Luft und der benetzten Oberfläche der Walze Feuchtigkeit an die Luft abgegeben. Um zum Beispiel einer Bakterienbildung im Behälter vorzubeugen, kann bei diesem bekannten Stand der Technik etwa ein entsprechendes Hygienemittel oder Desinfektionsmittel in einer Disk bevorratet werden, die wiederum auf der Achse der Walze angebracht ist und daher mit der Walze mit rotiert. Auf diese Weise wird die auch die Disk periodisch ins Wasser getaucht. In ähnlicher Weise können z.B. auch Enthärtungsmittel stattdessen in der Disk bevorratet werden und das Wasser im Betrieb enthärten.
Als Stand der Technik ist aus der DE 43 43 107 C1 ein Gebäudelüftungssystem bekannt, bei dem Lüftungsgeräte jeweils als modulare Einschübe ausgebildet sind und nach Bedarfsfall in unterschiedlicher Anzahl oder unterschiedlichen Bauweisen (z.B. Umluft statt Lüften) installiert und ausgetauscht werden können.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Luftaufbereitungssystem vorschlagen zu können, das einen Kostenvorteil im Zusammenhang mit der Fertigung aber auch für den Benutzer mit sich bringen kann.
Die Aufgabe wird, ausgehend von einem Luftaufbereitungssystem eingangs genannten Art, durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.
Das erfindungsgemäße Luftaufbereitungssystem dient im Allgemeinen zur Aufbereitung der Luft etwa im Sinne einer Luftbefeuchtung, Luftentfeuchtung, Reinigung, Kühlung oder dergleichen. Zudem sind auch weitere Funktionen möglich, zum Beispiel die Abgabe eines Duftstoffs an die Luft oder dergleichen. Hierzu durchströmt die Luft einen Durchströmbereich des Luftaufbereitungssystems. Entsprechend umfasst das Luftaufbereitungssystem mindestens einen Lufteinlass und mindestens einen Luftauslass. Der Durchströmbereich kann z.B. wenigstens teilweise durch den Behälter hindurch verlaufen. Der Behälter wiederum weist einen Modulsteckplatz zur Aufnahme und Befestigung eines Funktionsmoduls auf, sodass das Funktionsmodul lösbar eingesetzt bzw. entnommen und ausgetauscht werden kann. Der Modulsteckplatz ist zwischen Lufteinlass und Luftauslass geschaltet sodass der Durchströmbereich das Funktionsmodul erfasst und dieses von der Luft durchströmt werden kann.
Die jeweilige Funktion die erfüllt werden soll, also beispielsweise eine Luftaufbereitung mittels Luftbefeuchtung, Reinigung, Kühlung, Entfeuchtung oder dergleichen ist erfindungsgemäß den Funktionsmodul zugeordnet, das heißt das Funktionsmodul wiederum übernimmt diese Luftaufbereitung, indem wesentliche Vorrichtungsteile zur Erfüllung dieser Funktion in den Funktionsmodulen integriert sind. Entsprechend kann die Luft, die das Funktionsmodul durchströmt, in der zugeordneten Weise aufbereitet werden. Durch diese Maßnahme können mehrere Vorteile erreicht werden: Zunächst bietet das erfindungsgemäße Luftaufbereitungssystem entscheidende Vorteile für den Verbraucher, da dieser sich für unterschiedliche Funktionen nicht jeweils ein vollständiges neues Luftaufbereitungsgerät kaufen muss, sondern lediglich die entsprechenden Funktionsmodule, je nachdem, welche Funktion gewünscht ist, austauschen kann. Durch diese erhöhte Funktionalität können die Herstellungskosten für ein derartiges Luftaufbereitungssystem reduziert werden, denn der Behälter mit entsprechendem Modulsteckplatz bildet die Grundausführung und ist für alle Variationen und Ausführungsformen grundsätzlich gleich. Für die verschiedenen Funktionen müssen somit allenfalls unterschiedliche Funktionsmodule gefertigt werden, die aber in den gleichen Behälter eingesetzt werden können. Und darüber hinaus kann auch die Umwelt geschont werden, da weniger Kunststoff benötigt wird.
Um die Luft gezielt dem Luftaufbereitungsgerät zuzuführen und auch einen entsprechenden Volumendurchsatz für die Aufbereitung zu ermöglichen, weist der wenigstens eine Lufteinlass bei einem Ausführungsbeispiel ein Lüftermodul auf, mit dem Luft über dem wenigstens einen Lufteinlass in den Behälter geführt werden kann.
Grundsätzlich können auch Behälter und/oder Lüftermodul als eigenes Modul ausgebildet sein. Zum Beispiel ist es denkbar, dass auch der Behälter ausgetauscht wird, wenn zum Beispiel ein Gerät mit größerem Volumen bzw. Fassungsvermögen benötigt wird. Darüber hinaus wird auch in vorteilhafter Weise ermöglicht, dass ein beschädigter Behälter einfacher ausgetauscht werden kann. Gleiches gilt analog für das Lüftermodul. Auch dieses kann einfach ausgetauscht werden, wenn der Lüfter defekt ist oder wenn zum Beispiel ein anderer Lüftertyp eingebaut werden soll, beispielsweise ein Lüfter mit einem unterschiedlichen Volumenstrom.
Um dafür zu sorgen, dass die Funktionsfähigkeit des Luftaufbereitungssystems im Betrieb und gerade beim Austausch von Komponenten nicht beeinträchtigt wird, kann bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung der Modulsteckplatz eine Führung und entsprechend das Funktionsmodul eine zur Führung passende Lagerungseinheit aufweisen, um das Funktionsmodul präzise einbauen und im bzw. am Behälter haltern zu können. In vorteilhafter Weise kann eine solche Führung auch als Codierung verwendet werden, damit auch lediglich für das Luftaufbereitungssystem geeignete Module eingebaut werden können. Werden nämlich Nachbauten oder nicht für die Verwendung mit einem entsprechenden Gerät geeignete Module verwendet, so besteht grundsätzlich die Gefahr, dass das Gerät beschädigt wird, seine Funktion nicht korrekt ausübt oder im schlimmsten Fall sonstige Schäden außerhalb des Gerätes aufgrund von Fehlfunktionen auftreten können (z.B. beim Austritt von Wasser oder Erzeugen einer zu hohen Luftfeuchte). Ein Verbraucher kann, auch wenn er unmittelbar keinerlei Erfahrung mit dem entsprechenden Gerät besitzt, sofort erkennen, ob ein Modul in den Steckplatz passt oder nicht. Zudem ist durch die Führung der Einbau bzw. Austausch von Funktionsmodulen erleichtert, da ein Funktionsmodul präzise an die entsprechende Position gebracht werden kann, ohne dass hierzu spezielle Kenntnisse notwendig sind.
Wie bereits dargestellt, können je nach Ausführungsvariante grundsätzlich mehrere Lufteinlässe vorgesehen sein. Dementsprechend ist auch denkbar, dass das Lüftermodul einen Lüfter für jeden einzelnen Lufteinlass umfasst. Es ist denkbar, dass die Lüfter jeweils Luft in ein anderes Funktionsmodul einspeisen können. Es ist somit auch denkbar, dass durch diese Maßnahme nicht nur ein höherer Volumenstrom zur Aufbereitung ermöglicht wird, sondern auch, dass, zum Beispiel die Durchströmbereiche baulich voneinander getrennt sind und unterschiedliche Funktionsmodule separat bzw. parallel durchströmt werden können. Denkbar ist aber zum Beispiel auch, dass eine Luftreinigung und Luftbefeuchtung parallel durchgeführt wird.
Grundsätzlich können Funktionsmodule ebenfalls in Serie geschaltet sein. Denkbar ist auch, dass bei zwei oder mehr Lufteinlässen für jeden Lufteinlass ein entsprechendes Lüftermodul vorgesehen ist. Da ein Modul als solches insgesamt ausgetauscht werden kann, kann bei der Verwendung einzelner Lüftermodule pro Lufteinlass jeweils eines ausgetauscht werden, ohne dass grundsätzlich der gesamte Betrieb des Luftaufbereitungssystems stillgelegt werden muss, da das verbliebene Modul noch arbeitet.
Um bei einer Weiterbildung der Erfindung eine möglichst große Flexibilität zu erhalten, können die Module so ausgebildet sein, dass sie separat abnehmbar bzw. befestigbar sind. Denkbar ist auch, dass jeweils zwei Module untereinander lösbar miteinander befestigt sind. Diese Art und Weise, wie bzw. woran die einzelnen Module befestigt sind, kann jeweils Auswirkungen darauf haben, ob und wie ein Modul ausgetauscht werden kann. Je nachdem muss gegebenenfalls auch ein Modul, das selbst nicht ausgetauscht werden soll oder von einer Funktionsstörung betroffen ist, entnommen werden, um beim vorliegenden strukturellen Aufbau an ein anderes Modul gelangen zu können. Bei der Anordnung und mechanischen Anbindung der Module untereinander sind Randbedingungen bezüglich des Platzes und der Kosten zu berücksichtigen. Durch den modularen Aufbau und die lösbare Verbindung der Module untereinander können generell jedoch Kosten und auch Herstellungsaufwand eingespart werden. Darüber hinaus wird insgesamt die Flexibilität beim Einsatz des Gerätes erhöht.
Als Luftaufbereitungsgeräte können unterschiedliche Varianten eingesetzt werden, indem verschiedene Funktionsmodule in Form von Luftbefeuchter-Modulen, Luftreiniger, Luftkühler oder auch zur Luftentfeuchtung verwendet werden. Auch reine Duftmodule oder die Einbindung von Duftmodulen in andere Module, wie einen Luftbefeuchter, sind grundsätzlich möglich.
Eine Luftbefeuchtung kann beispielsweise durch Kaltverdunstung erfolgen. Eine rotierende Walze im Wasser wird periodisch in das Wasser eingetaucht und wieder aus dem Wasser. Die Walze ist so ausgebildet, dass ihre Oberfläche gegenüber einer ZylinderOberfläche (wobei der Zylinder als einhüllende Grundform der Walze besteht) vergrößert ist. Hierzu umfasst die Walze beispielsweise einen Plattenstapel. Durch ein zusätzliches Oberflächenprofil kann wiederum die Oberfläche jeder einzelnen Platte des Stapels vergrößert werden. Durch den Kontakt mit dem Wasser wird die Oberfläche benetzt. Wird Luft durch diesen Plattenstapel hindurch geführt, so kann diese, in der Regel trockene Luft, über Kaltverdunstung einen Teil der Feuchtigkeit aufnehmen. Das Gerät gibt die befeuchtete Luft an die Umgebung ab, sodass ein angenehmes Raumklima geschaffen werden kann. In gleicher Weise wird im Übrigen auch eine Luftreinigung ermöglicht, da kleine Partikel in der Luft wie zum Beispiel Staub am Wasser abgeschieden werden können. Die Wasserschicht auf der Walze kann diese entsprechenden Schmutzpartikel aufnehmen. Die Partikel können anschließend in den Behälter abgegeben werden, wenn die Platten mit Wasser beim Eintauchen umspült werden. Bei Bedarf wird der Behälter gereinigt werden und das Wasser ausgetauscht.
Denkbar ist auch, dass andere Prinzipien der mechanischen Abscheidung verwendet werden; zum Beispiel kann ein HEPA-Filtereinsatz, etwa in Kombination mit einer Aktivkohleschicht verwendet werden. Hierdurch können vorteilhafter Weise zum Beispiel auch Gerüche aus der Raumluft herausgefiltert werden. Denkbar ist wiederum, dass ein derartiges Funktionsmodul zur Luftreinigung wiederum selbst einen neuen modularen Aufbau aufweist bzw. zumindest ein Wechselmodul umfasst, beispielsweise einen HEPA-Filter bzw. einen Aktivkohlefilter. Diese können dann regelmäßig aus dem Funktionsmodul, etwa in Form einer Kassette, entnommen und gewechselt werden. Wird jedoch zum Beispiel für das gesamte Luftaufbereitungssystem eine andere Funktion gewählt, weil zum Beispiel das Gerät in einem Raum eingesetzt werden soll, bei dem es stärker um eine Luftbefeuchtung geht, so kann das Funktionsmodul zur Luftreinigung gegen ein entsprechendes Luftbefeuchtungsmodul ausgetauscht werden. Ein modularer Aufbau gemäß der Erfindung kann somit also auch Moduleinstätze zum austauschbaren Einsatz in Modulen umfassen.
In besonders vorteilhafter Weise kann ein derartiges Funktionsmodul ein Gehäuse aufweisen, das als Ganzes entnommen und wieder eingebaut werden kann, wodurch für den Verbraucher der Austausch eines Moduls als kompakte Einheit erleichtert wird. Auch die Gefahr von Beschädigungen der Module oder der Verschmutzung der Teile im Inneren der Module wird verringert.
Um die Walze in Kontakt mit der Flüssigkeit zu bringen, steht die Walze teilweise im Wasser und wird gedreht, sodass ein Bereich immer ins Wasser getaucht ist und die Oberfläche der Platten bzw. des Plattenstapels immer wieder mit dem bevorrateten Wasser oder mit der Luft in Berührung kommen kann. Die durch ein Lüftermodul eingesaugte Luft kann entsprechend auf die Mantelfläche der Walze geleitet werden und so den Plattenstapel durchdringen. Ein entsprechendes Lüftermodul kann je nach Ausführungsform der Erfindung zum Beispiel oberhalb des Behälters angeordnet sein, sodass der Weg der Luft zum Funktionsmodul wiederum so verläuft, dass die Luft im Wesentlichen in Schwerkraftrichtung nach unten geführt wird. Dies erleichtert es auch, dass zum Beispiel Schmutzpartikel, abgeschieden werden, während sie in Schwerkraftrichtung nach unten transportiert werden. Durch einen Lufteinlass im oberen Bereich wird Umgebungsluft eingesogen, aber weniger Luft, die sich unmittelbar am Boden befindet, auch wenn das Gerät am Boden aufgestellt wird. Umgekehrt wiederum kann zur besseren Partikelabscheidung die Luft das Funktionsmodul entgegen der Schwerkraftrichtung wieder verlassen. Insgesamt besitzt eine solche Ausführungsform den Vorteil, dass eine Luftzirkulation im Raum erzeugt werden kann, weil die Luft an unterschiedlichen Stellen und in unterschiedlicher Richtung eingezogen und ausgeblasen wird. Ein Luftaustritt entgegen der Schwerkraftrichtung wiederum kann die Reinigungswirkung bei der Partikelabscheidung in vorteilhafter Weise verbessern.
Der Behälter wiederum kann bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Lagerungsvorrichtung zur Lagerung der Walze aufweisen, wobei die Walze insbesondere separat aus dem Behälter entnehmbar ist. Wurde das Funktionsmodul im Behälter in der dafür vorgesehenen Position platziert, so kann zum Beispiel diese Lagerungsvorrichtung mit der Walze in Eingriff gebracht werden. Lagerungsvorrichtung kann in vorteilhafter Weise mit einem Motor gekoppelt sein, sodass die Walze angetrieben werden kann. Wird nur die Walze ausgetauscht, so kann auch diese gegebenenfalls separat entnommen werden. Es ist zum Beispiel denkbar, dass das Funktionsmodul die Walze einschließlich der Drehachse umfasst, die Drehachse aber derart lösbar befestigt ist, dass auch ohne Lösung des gesamten Funktionsmoduls die Walze als solche entnommen werden kann. Denkbar ist auch, dass die Walze als eigenes Modul angesehen wird.
Das Luftaufbereitungssystem kann insbesondere je nach Ausführungsvariante ein Funktionsmodul wie einen Luftentfeuchter aufweisen, der z.B. ein Silicagel / Kieselgel verwendet und hierfür ein entsprechend eine Aufnahmevorrichtung aufweist. Diese Aufnahmevorrichtung kann gegebenenfalls auch geöffnet werden, um separat wiederum das Silicagel oder dergleichen entnehmen zu können.
Ein Funktionsmodul wie zum Beispiel ein Luftkühler kann grundsätzlich mit sog. Kühlakkus betrieben werden und dazu ausgebildet sein, die Kühlakkus separat austauschen zu können. Bei dieser Art von Funktionsmodul mit Kühlfunktion zeichnet sich diese Variante und ein entsprechender Modulaustausch insbesondere dadurch aus, dass dieser tatsächlich vergleichbarer Weise oft benötigt wird, da bei einer Verwendung mit Kühlakkus diese bereits nach einigen Stunden in der Regel ausgetauscht werden. Denkbar ist aber auch, dass andere Kühlaggregate, auch mit separater Stromversorgung, verwendet werden die nicht so häufig ausgetauscht werden müssen.
Der Luftauslass kann bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung auch einen Einsatz zur Halterung eines Partikelfilters aufweisen, um so regelmäßig den Partikelfilter austauschen zu können. Gegebenenfalls kann es sich hierbei auch um ein separates Modul handeln. Die abgeschiedenen Partikel können in einem austauschbaren Modul aufgenommen werden. Durch eine derartige Variante wird in vorteilhafter Weise die Handhabung im täglichen Gebrauch erleichtert.
Wie bereits dargestellt, können für verschiedene Funktionen Antriebsvorrichtungen vorgesehen sein, beispielsweise zum Antrieb der Walze, aber auch für die Lüftermodule am Lufteinlass oder Luftauslass. In der Regel wird für das Lüftermodul ein schnell drehender Lüfter verwendet, während für die Walze ein langsamer Antrieb, gegebenenfalls aber mit einem höheren Drehmoment, notwendig ist.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann die Antriebsvorrichtung eine Antriebswelle bzw. ein Antriebszahnrad aufweisen, die bzw. das so angeordnet ist, dass sie / es an die Walze angekoppelt sein kann, um diese anzutreiben. Gerade ein Zahnradantrieb ermöglicht es, durch eher langsame Drehung ein vergleichsweise hohes Drehmoment zu erzeugen.
Bei der besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann der Luftreiniger wiederum eine Filter- bzw. Kontaktstrecke aufweisen, die durch Einsatz des triboelektrischen Effekts aufgeladen wird, um durch elektrostatische Aufladung Partikel, Feinstaub, Gase oder dergleichen anzuziehen und aus der Luft auszusondern. Durch elektrostatische Anziehung der geladenen Teilchen können diese innerhalb der Kontaktstrecke angezogen und abgeschieden werden. Hierzu kann der Luftreiniger ein Rotationselement umfassen, das insbesondere durch die Antriebsvorrichtung antreibbar ist und einen Reibungskörper aufweist, an dem das Rotationselement anliegt und bei der Rotation daran schleifend gelagert ist. Auf diese Weise kann eine reibungsbedingte Ladungstrennung erfolgen und elektrostatische Aufladung erreicht werden, sodass geladene Partikel dort abgeschieden werden können. Für die Aufladung kommen z.B. Kunststoffmaterialien in Betracht, insbesondere Polyamid bzw. Polypropylen. Trotz der auftretenden Reibungskräfte muss in vorteilhafter Weise in der Regel, im Vergleich zu herkömmlichen Antrieben, kein stärkerer Motor verwendet werden, da die Reinigungskräfte vergleichsweise gering gehalten werden können.
Ausführungsbeispiele:
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend unter Angabe weiterer Einzelheiten und Vorteile näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:

1: eine schematische Darstellung des modularen Aufbaus eines Luftaufbereitungssystems gem. der Erfindung mit Kühlmodul,
2: eine schematische Darstellung des modularen Aufbaus eines Luftaufbereitungssystems gem. der Erfindung mit Filter,
3: eine schematische Darstellung eines Luftbefeuchter-Moduls,
4: eine schematische Darstellung eines Luftentfeuchter-Moduls,
5: ein schematischer Schnitt durch einen Luftbefeuchter gem. der Erfindung,
6: einen schematischen Aufbau eines Luftbefeuchters mit zusätzlichem HEPA-Filter, sowie
7, 8: schematische Darstellungen der Anordnung aus Filteraufnahme und des Filterelement als Funktionsmodul.

1 zeigt schematisch den modularen Aufbau eines Luftaufbereitungssystems 1 gemäß der Erfindung mit einem Funktionsmodul 2 in Form eines Luftkühlers. Das Luftaufbereitungsgerät 1 umfasst einen Behälter 3, in den das Funktionsmodul 2 in Form des Luftkühlers eingesetzt werden kann. Der Luftkühler 2 wiederum besitzt im Inneren eine Lagerungsvorrichtung 4 zur Aufnahme von Kühlakkus 5.
In 1 ist dieser modulare Aufbau des Luftaufbereitungssystems 1 in unterschiedlichen Aufbaustadien von links nach rechts gezeigt. Im linken Abschnitt ist das gesamte Gerät 1 mit Behälter 3 und Deckel 6 gezeigt. Daneben ist eine Darstellung, bei der der Deckel 6 entfernt wurde und nur noch der Behälter 3 mit dem darin eingesetzten Funktionsmodul 2 gezeigt ist. Das Funktionsmodul 2 ist im Behälter 3 in den dafür vorgesehenen Modulsteckplatz S eingesetzt. Das Modul 2 wiederum besitzt außen ein Modulgehäuse 7, welches universell ausgebildet ist. In dessen Mitte ist eine Bohrung vorgesehen, in der eine Achse drehbar gelagert werden kann. Im vorliegenden Fall nach 1 wird für das Luftkühlermodul 2 diese Bohrung nicht benötigt, da die Kühlakkus 5 nicht drehbar gelagert sind und auch nicht gedreht werden müssen. Insgesamt wird durch diesen Aufbau aber die Fertigung vereinfacht, da die Gehäuse 7 für die einzelnen Funktionsmodule universell verwendet werden können und je nach gewünschter Funktion nicht ein unterschiedliches Modulgehäuse 7 bereitgestellt werden muss.
Es wird lediglich der Einsatz 4 bereitgestellt, um darin die Kühlakkus bei Bedarf lagern zu können. In 2 ist das gleiche Luftaufbereitungssystem 1 zu sehen, welches jedoch im Inneren mit einem Luftreinigungsmodul 12 versehen ist. Ansonsten ist der Aufbau identisch. Auch hier ist wiederum ein Modulgehäuse 7 vorgesehen, welches universell ist und im Wesentlichen mit dem aus 1 übereinstimmt. Auch der Einsatz 4 ist im vorliegenden Fall identisch zu dem in 1. Anstelle der Kühlakkus 5 werden im vorliegenden Fall jedoch HEPA-Wechselfiltereinsätze 15 (gegebenenfalls in Kombination mit Aktivkohle) verwendet, die in den Einsatz 4 eingesetzt werden können.
3 wiederum zeigt ein Luftbefeuchtungsmodul 22, das in gleicher Weise anstelle der Module 2, 12 aus den 1 und 2 in den Behälter 3 eingesetzt werden kann. Im Gehäuse 7 ist eine Walze 23 eingesetzt, die einen Plattenstapel trägt. Über die Bohrung 8 wiederum ist die Walze 23 drehbar gelagert und kann gedreht werden.
Dargestellt sind ebenfalls die Luftwege 9, 10, wobei über die äußeren Abschnitte 9 eine Strömung zum Funktionsmodul 22 bzw. zum Plattenstapel bzw. zur Walze 23 erfolgt und die aufbereitete Luft über den Weg 10 wieder in Richtung Luftauslass strömt. Die Wege 9, 10 bilden somit den Durchströmbereich.
In 4 wiederum ist ein Modul 32 dargestellt mit einem Gehäuse 7, welches über einen Einsatz 4 verfügt, in den wiederum Einsätze 35 mit Kieselgel bzw. Silicagel als Trocknungsmittel befüllt sein können. Auch hier führen die seitlichen Wege 9 in das Funktionsmodul 32 und die Luft strömt über den Weg 10 zum Luftauslass.
5 zeigt einen schematischen Schnitt durch ein Luftaufbereitungssystem 1 mit Luftbefeuchter. Das Funktionsmodul 22 umfasst daher einen Plattenstapel 23. Im Behälter 3 steht die Walze 23 teilweise im Wasser. Angetrieben von der Antriebsvorrichtung 11 mit Zahnrad dreht sich die Walze 23 im Wasser stehend. Luft wird über die Lufteinlässe LE in Richtung 9 eingesogen, in Schwerkraft nach unten bewegt, auf den Plattenstapel der Walze 23 gelenkt und nach Passieren der Oberfläche des Plattenstapels in Richtung 10 nach oben durch den Luftauslass LA aus dem Gerät 1 gelenkt. Somit wird eine effektive Befeuchtung der Luft erzielt, es können aber auch Partikel gleichzeitig abgeschieden werden. Zwischen den Platten des Plattenstapels wird die Luft gewissermaßen kanalisiert. Die Kanalverengung bewirkt eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit. Hierdurch kann die Effizienz bei der Luftbefeuchtung und Reinigung erhöht werden.
Grundsätzlich können Funktionsmodule 2, 12, 22, 32 auch mit einem Entnahmegriff zur vereinfachten Handhabung versehen sein.
6 zeigt ein Luftaufbereitungssystem 1 mit einem Behälter 3 und einem Deckel 6. In den Behälter 3 ist ein Funktionsmodul wie z.B. ein Luftbefeuchter eingesetzt. Im Deckel 6 sind zwei Lufteinlässe LE, jeweils mit Lüfter V, und ein Luftauslass LA integriert. Der Luftauslass LA ist mit einer Klappe 6a versehen, die aus Rippen gebildet ist, sodass die Luft durchströmen kann. Die Klappe 6a ermöglicht den Zugang zu einem Partikelfilter-Einsatz F, d.h. die Luft wird, bevor sie über den Luftauslass LA das Gerät 1 verlässt, noch einmal mechanisch gefiltert. Bei der Variante nach 6 ist zusätzlich ein Display D angebracht, welches zum Beispiel mit Messgeräten wie einem Hygrometer, Thermometer, einer Uhr oder dergleichen verbunden sein kann und somit die relevanten Eigenschaften zum Raumklima anzeigt. Ferner können über das Display auch andere Informationen angezeigt werden, etwa wann der nächste Filterwechsel stattfinden soll.
Die 7, 8 zeigen einen Teil eines weiteren Funktionsmoduls 42, das einen Luftreinigungseffekt über elektrostatische Anziehung der abzuscheidenden Partikel oder Gase ermöglicht. In 7 ist zunächst der Luftweg mit der einströmenden Luft 9 und der ausströmenden Luft 10 als Teil des Durchströmbereichs skizziert. Einen schematischen Schnitt zeigt 8 mit einer Filteraufnahme 43, in welcher das Filterelement 44 drehbar gelagert ist. Die Filteraufnahme 43 ist wie ein Gehäuse ausgebildet und besitzt im Inneren eine zylinderförmige Aussparung, in welcher das Filterelement 44 eingelegt ist. Die Außenwandung bzw. der Mantel des Filterelements 44 aus Polypropylen reibt bei der Rotation an der Innenwandung der Filteraufnahme 43 aus Polyamid. Im Betrieb werden Partikel / Gase aus der durchströmenden Luft an den elektrostatischen Bereichen abgeschieden.
Bezugszeichen:

1: Luftaufbereitungssystem/Gerät
2: Luftkühler/ Funktionsmodul
3: Behälter
4: Lagerungsvorrichtung / Einsatz
5: Kühlakku
6: Deckel
6a: Klappe
7: Modulgehäuse
8: Bohrung/Lagerung d. Achse/Lagerungsvorrichtung
9: Luftweg im Durchströmbereich/Durchströmbereich/Luftweg/Weg/Richtung/ einströmende Luft
10: Luftweg im Durchströmbereich/Durchströmbereich/Luftweg/Weg/Richtung/ ausströmende Luft
11: Zahnrad-Antriebsvorrichtung/Antriebsvorrichtung
12: Luftreiniger/ Funktionsmodul
15: HEPA-Wechselfiltereinsätze
22: Luftbefeuchter/ Funktionsmodul
23: Walze / Plattenstapel
32: Luftentfeuchter/ Funktionsmodul
35: Silicagel-Einsätze
42: Filter-Funktionsmodul
43: Filteraufnahme
44: Filterelement
D: Display
F: Filtereinsatz
LE: Lufteinlässe
LA: Luftauslass
S: Modulsteckplatz
V: Lüftermodul

Claims

Luftaufbereitungssystem (1) zum Aufbereiten von Luft, indem die Luft einen Durchströmbereich (9, 10) eines Luftaufbereitungsgeräts durchströmt, mit wenigstens einem Lufteinlass (LE) und wenigstens einem Luftauslass (LA) und mit einem Behälter (3), der einen Teil des Durchströmbereichs (9, 10) ausbildet, wobei der Behälter (3) einen Modulsteckplatz (S) zur Aufnahme und Befestigung eines Funktionsmoduls (2, 12, 22, 32, 42) aufweist, um das Funktionsmodul (2, 12, 22, 32, 42) lösbar einsetzen und/oder austauschen zu können, wobei der Modulsteckplatz (S) so zwischen den Lufteinlass (LE) und den Luftauslass (LA) geschaltet ist, dass das Funktionsmodul (2, 12, 22, 32, 42) von der Luft durchströmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedliche Funktionsmodule (2, 12, 22, 32, 42) mit verschiedenen Funktionen vorgesehen sind, wobei wenigstens ein Funktionsmodul (2, 12, 22, 32, 42) als Luftbefeuchter (22) zum Befeuchten der Luft mit Flüssigkeit und wenigstens ein Funktionsmodul (2, 12, 22, 32, 42) als Luftreiniger (12) zum Reinigen von Schmutzpartikeln aus der Luft und wenigstens ein Funktionsmodul (2, 12, 22, 32, 42) als Luftkühler (2) zum Kühlen der Luft und wenigstens ein Funktionsmodul (2, 12, 22, 32, 42) als Luftentfeuchter (32) zum Entfeuchten der Luft ausgebildet ist.
Luftaufbereitungssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Lufteinlass (LE) ein Lüftermodul (V)aufweist, mit dem Luft über den wenigstens einen Lufteinlass (LE) in den Behälter (3) geführt werden kann.
Luftaufbereitungssystem (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (3) und/oder das Lüftermodul (V) als eigenes Modul ausgebildet sind/ist.
Luftaufbereitungssystem (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulsteckplatz (S) eine Führung und das Funktionsmodul (2, 12, 22, 32, 42) eine zur Führung passende Lagerungseinheit aufweist, um das Funktionsmodul (2, 12, 22, 32, 42) genau einbringen und haltern zu können.
Luftaufbereitungssystem (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass a. wenigstens zwei Lufteinlässe (LE) vorgesehen sind und das Lüftermodul (V) einen Lüfter für jeden der Lufteinlässe (LE) umfasst, wobei das Lüftermodul (V) und der Behälter (3) so miteinander verbindbar sind, dass die Lüfter jeweils Luft in das Funktionsmodul (2, 12, 22, 32, 42) einspeisen können und/oder b. wenigstens zwei Lufteinlässe (LE) vorgesehen sind und für jeden Lufteinlass (LE) eines der Lüftermodule (V) vorgesehen ist, um jeweils Luft in das Funktionsmodul (2, 12, 22, 32, 42) einspeisen zu können.
Luftaufbereitungssystem (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Module, insbesondere das Lüftermodul (V) und/oder das Funktionsmodul (2, 12, 22, 32, 42) und/oder der Behälter (3): a. separat abnehmbar und/oder befestigbar ausgebildet sind und/oder b. jeweils wenigstens zwei der Module untereinander befestigbar und voneinander lösbar sind.
Luftaufbereitungssystem nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (3) zur Aufnahme einer Flüssigkeit, insbesondere von Wasser, ausgebildet ist und das Funktionsmodul (22) als Luftbefeuchter ausgebildet ist, der eine Walze (23) zur Luftbefeuchtung durch Kaltverdunstung der Flüssigkeit umfasst, welche drehbar gelagert ist und so im Behälter (3) gelagert ist, dass die Walze (23) wenigstens teilweise in eine im Behälter (3) bevorratete Flüssigkeit eintauchen kann, um mit dem bei weiterer Drehung aus der Flüssigkeit austretenden, benetzten Teil der Walze (23) die Flüssigkeit durch Kaltverdunstung an die zu befeuchtende Luft abzugeben, wobei die Walze (23) insbesondere einen Plattenstapel umfasst, um die Oberfläche vergrößern zu können.
Luftaufbereitungssystem (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die durch das Lüftermodul (V) eingesaugte Luft auf die Mantelfläche der Walze (23) geführt wird.
Luftaufbereitungssystem (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Lüftermodul (V) oberhalb des Behälters (3) angeordnet und der Weg der Luft (9) Luft zum Funktionsmodul (2, 12, 22, 32, 42) so ausgebildet ist, dass die Luft im Wesentlichen in Schwerkraftrichtung nach unten geführt wird.
Luftaufbereitungssystem (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsmodul (2, 12, 22, 32, 42) so ausgebildet ist, dass die Luft das Funktionsmodul (2, 12, 22, 32, 42) entgegen der Schwerkraftrichtung wieder verlässt.
Luftaufbereitungssystem (1) nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (3) eine Lagerungsvorrichtung (8) zur drehbaren Lagerung der Walze (23) aufweist, wobei die Walze (23) insbesondere separat aus dem Behälter (3) entnehmbar ist.
Luftaufbereitungssystem (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsmodul (32), insbesondere der Luftentfeuchter, eine Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme von Silicagel umfasst.
Luftaufbereitungssystem (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsmodul (2), insbesondere der Luftkühler, eine Aufnahmevorrichtung zur austauschbaren Aufnahme von wenigstens zwei Kühlakkus (5) aufweist.
Luftaufbereitungssystem (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsmodul (12), insbesondere der Luftreiniger, wenigstens eine Aufnahmevorrichtung zur austauschbaren Aufnahme von Filtern, insbesondere von HEPA-Wechselfiltern und/oder Aktivkohlefiltern aufweist.
Luftaufbereitungssystem (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftauslass (LA) einen Einsatz zur Halterung eines Partikelfilters aufweist.
Luftaufbereitungssystem (1) nach einem der Ansprüche 2-15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebsvorrichtung vorgesehen ist, die: a. am Luftauslass (LA) und/oder b. im Lüftermodul (V) und/oder c. zwischen zwei der Lüfter und/oder d. oberhalb des Funktionsmoduls (2, 12, 22, 32, 42) angeordnet ist.
Luftaufbereitungssystem (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung (11) eine Antriebswelle und/oder ein Antriebszahnrad aufweist, die bzw. das so angeordnet ist, dass sie bzw. es an die Walze (23) ankoppeln kann, um die Walze (23) anzutreiben, wobei die Walze (23) insbesondere ein Zahnrad aufweist, das mit dem Antriebszahnrad gekoppelt ist.
Luftaufbereitungssystem (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsmodul (42) als Luftreiniger und/oder Filter ausgebildet ist und eine Kontaktstrecke aufweist, die durch den triboelektrischen Effekt aufgeladen werden kann, um durch die elektrostatische Aufladung der Kontaktstrecke Partikel, Feinstaub oder Gase anziehen und aus der Luft abscheiden zu können.
Luftaufbereitungssystem (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsmodul (42) als Luftreiniger und/oder Filter ausgebildet ist und ein Rotationselement, das insbesondere durch die Antriebsvorrichtung (11) antreibbar und drehbar ist, und einen Reibungskörper aufweist, an dem das Rotationselement anliegend und bei Rotation schleifend gelagert ist, um die reibungsbedingte Ladungstrennung und elektrostatische Aufladung zu erreichen, wobei insbesondere das Rotationselement und/oder der Reibungskörper jeweils wenigstens teilweise aus Kunststoff gefertigt sind, vorzugsweise aus Polyamid und/oder Polypropylen.