[0001] Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Eintragen eines
ersten Mediums in ein zweites Medium gemäss den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche
1 und 6.
[0002] Ein Beispiel für die Eintragung eines ersten flüssigen und/oder gasförmigen Mediums
in ein zweites gasförmiges Medium ist die Luftbefeuchtung. Es sind verschiedene Methoden
bekannt, wie Luft mit Wasser befeuchtet werden kann. Beispiele dafür sind das Erhitzen
und Verdampfen von Wasser, das Versprühen von Wasser mittels feiner Düsen oder die
Durchströmung eines feuchten oder nassen Vlies durch einen von einer Luftfördereinrichtung
erzeugten Luftstrom. Das Wasser kann dabei in Form von kleinen Tröpfchen und/oder
gasförmig an den Luftstrom oder die umgebende Luft abgegeben werden.
Aus der EP-B1-495385 ist im weiteren ein Verfahren und eine Vorrichtung für den Stoffaustausch
zwischen flüssigen und gasförmigen Medien bekannt. Dabei wird das flüssige Medium
mittels einer oder mehrerer Düsen unter Hochdruck in einen Strömungskanal eingesprüht,
durch den das gasförmige Medium gefördert wird. Der Strömungskanal umfasst quer zu
dessen Achse gerichtete, zueinander beabstandete Schikanen. Die von den Schikanen
gebildeten Resonanzräume bewirken einen intensiven Stoffaustausch und verhindern die
Abscheidung von Wasser an den Wänden des Strömungskanals.
Ebenfalls bekannt ist die Anwendung von Sprühdüsen zum Reinigen von Rauchgasen.
Aus dem Bereich der Pulverbeschichtung sind auch Verfahren bekannt, mit denen pulverförmige
Medien über Düsen in ein gasförmiges Medium versprüht werden. Zur Verbesserung der
Transporteigenschaften können Pulver fluidisiert, d.h. mit Gas durchsetzt und in einen
fluidähnlichen Zustand versetzt werden.
[0003] Bei herkömmlichen Verfahren kann die Intensität des Stoffaustausches bzw. die Wirksamkeit
der eingesetzten Methoden zum Eintragen des ersten Mediums in das zweite Medium ungenügend
sein. Bei der Verwendung von Düsen, wie sie in der EP-B1-495385 beschrieben sind,
muss das flüssige Medium mit einem hohen Druck bis zu 600 bar beaufschlagt werden.
Damit verbunden sind hohe Investitionskosten und hohe Energie- bzw. Betriebskosten.
Die Flüssigkeit wird bei Düsen kegel- oder rosettenartig in das Gas eingesprüht. Das
vorbeiströmende Gas bewirkt mit zunehmender Strömungsgeschwindigkeit eine Einengung
des Kegelwinkels bzw. des Öffnungswinkels des Sprühkegels. Der Kontakt des Gases mit
der Flüssigkeit wird dadurch eingeschränkt und die Durchmischung mit dem Gas ist schlecht,
d.h. die Eintragsrate verkleinert sich. Falls mehrere Düsen eingesetzt sind, müssen
diese so beabstandet voneinander angeordnet sein, dass sich ihre Wirkbereiche nicht
überschneiden. In Hinsicht auf eine genügend hohe Befeuchtungsleistung ergeben sich
für solche Befeuchtungsanlagen unerwünscht grosse Abmessungen. Ausserdem können im
Strömungskanal Prallbleche erforderlich sein, welche nicht verdampfte Flüssigkeitstropfen
zurückhalten.
[0004] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu
schaffen, mit denen ein erstes Medium mit hohem Wirkungsgrad und geringem Platzbedarf
in ein zweites Medium eingetragen werden kann.
[0005] Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäss den Merkmalen
der Patentansprüche 1 und 6.
[0006] Die Eintragung des ersten Mediums in das zweite Medium erfolgt verteilt über eine
flächenartig ausgebildete Behälterwand. Durch die grosse wirksame Oberfläche kann
das erste Medium gleichmässig verteilt über einen entsprechend grossen Bereich des
Strömungskanals in das zweite Medium eingetragen werden. Durch Beaufschlagung des
Behälters mit Druck im allgemeinen und durch die Rotation des Behälters im speziellen
kann der Transport des ersten Mediums durch die Behälterwand in das zweite Medium
veranlasst und gesteuert werden. Mit einem innen oder aussen am Behälter angebrachten
Gerüst können selbst dünnwandige Behälter unter Druck gesetzt und/oder in eine Rotationsbewegung
versetzt werden. Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann ein Gerüst auch
eine Relativbewegung zur Behälterwand ausführen und zur Erzeugung einer periodischen
Druckänderung eingesetzt sein. In einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung können
Moderatoren oder Unterbrecher die lokale Durchlässigkeit der Behälterwand für das
erste Medium oder die Transferrate des ersten Mediums durch die Behälterwand kurzfristig
ändern oder unterbrechen. Dadurch können mögliche Kohäsionskräfte im ersten Medium
überwunden werden, wodurch sich kleine Tröpfchen mit beeinflussbarer Tröpfchengrösse
bilden können. Durch unterschiedliche Ausgestaltungen der Behälterwand und/oder durch
lokale Versiegelung der Behälterwand kann der Stofffluss des ersten Mediums durch
die Behälterwand gedrosselt und/oder die Tröpfchen- oder Partikelgrösse beeinflusst
werden. Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Behälterwand mit einer
für Teile des ersten Mediums selektiv permeablen Membran und/oder mit Mitteln zur
Durchführung eines Umkehrosmoseprozesses ausgerüstet. Verunreinigungen im ersten Medium
können so herausgefiltert und periodisch ausgewaschen werden, gelangen also nicht
in das zweite Medium. Der Behälter kann zylinderförmig sein, sodass aussen am Behälter
Strömungseffekte wie beispielsweise der Magnus-Effekt wirken und den Mediumseintrag
zusätzlich unterstützen können. Durch Anordnung mehrerer Behälter in einem Strömungskanal
und/oder durch zusätzliche Schikanen im Strömungskanal kann die Wirksamkeit des Eintrags
weiter verbessert werden. Bei einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung können
Teile des Behälters oder andere Teile der Eintragsvorrichtung elektrisch aufladbar
sein und das erste Medium bei der Eintragung in das zweite Medium aufladen oder ionisieren.
Durch geladene oder geerdete elektrische Leiter oder Leiterflächen im Strömungskanal
können diese und/oder andere elektrisch geladene Teilchen wieder aus dem Strömungskanal
abgesondert werden.
[0007] Anhand einiger Figuren wird die Erfindung im folgenden näher beschrieben. Dabei zeigen
- Figur 1
- schematisch dargestellt einen horizontalen Längsschnitt durch einen Strömungskanal
mit einem Behälter
- Figur 2a-h
- je ein Detail verschiedener Ausgestaltungen einer Behälterwand im Querschnitt,
- Figur 3
- einen Längsschnitt durch einen Behälter mit Antrieb und Zufuhrrohr,
- Figur 4
- eine Anordnung von sechs Behältern in einem Strömungskanal,
- Figur 5
- einen Querschnitt durch einen Behälter 3 mit einer auf ein Gerüst mit radial nach
aussen stehenden Stegen aufgesetzten Aussenwand,
- Figur 6
- einen Querschnitt durch einen weiteren Behälter mit einem aussen an der Aussenwand
angebrachten drehbaren Gerüst und mit Moderator- oder Unterbrecher-Rinnen,
- Figur 7
- Strömungslinien in einem Strömungskanal mit mehreren rotierenden zylindrischen Behältern.
[0008] Figur 1 zeigt schematisch dargestellt einen horizontalen Längsschnitt durch einen
Strömungskanal 1 und einen darin angeordneten Behälter 3 mit einer flächenartigen
Aussenwand 5 bzw. einem Behältermantel mit einer Innenfläche 7 und einer Aussenfläche
9. Der Behälter 3 ist vorzugsweise zylindrisch mit einem Aussendurchmesser D
A im Bereich von etwa 5cm bis 50cm, beispielsweise 20cm, ausgebildet, kann aber auch
eine beliebige andere Gestalt haben, beispielsweise Kugel-, Kegel-, Quader- oder Stromlinienform.
Er beinhaltet ein gasförmiges und/oder flüssiges bzw. ein fluides erstes Medium M1,
beispielsweise reines Wasser oder Luft oder Sauerstoff. Das erste Medium M1 kann auch
pulverartig oder ein fluidisiertes Pulver sein, z.B. ein pulverisiertes Trocknungsmittel
wie Silicagel oder Aluminiumoxid.
[0009] Die Aussenwand 5 ist für das erste Medium M1 mindestens teilweise und/oder mindestens
stellen- oder bereichsweise durchlässig. D.h. einzelne oder eine Vielzahl von Stellen
oder Bereichen der Aussenwand 5 können für das erste Medium M1 und/oder für Bestandteile
des ersten Mediums M1 undurchlässig und/oder schwer passierbar sein. Der in Figur
1 dargestellte Behälter 3 rotiert um seine Symmetrie- oder Behälterachse A. Er wird
im Strömungskanal 1 von einem zweiten Medium M2 um-, über- oder angeströmt. Das zweite
Medium M2 kann gasförmig oder flüssig, also fluid sein. Es kann zusätzlich weitere
Gase, Flüssigkeiten oder Feststoffe, beispielsweise Staub oder Pulver umfassen. Es
kann auch ein fluidisiertes Pulver sein. In Figur 1 sind einige der Strömungslinien
innerhalb des Strömungskanals 1 eingezeichnet. Eng liegende Linien bedeuten erhöhte
Geschwindigkeit bzw. verringerten Druck. Weit auseinander liegende Linien bedeuten
verringerte Geschwindigkeit bzw. erhöhten Druck. Der Strömungskanal 1 kann beispielsweise
im Bereich des Behälters 3 einen gleichbleibenden Querschnitt aufweisen oder eine
Verengung 10 umfassen, die die Änderung von Druck- und Geschwindigkeit im Vergleich
zur gleichmässigen Strömung vor dem Behälter 3 zusätzlich verstärkt.
In den Figuren 2a bis 2h sind Details einiger möglicher Beispiele von Aussenwänden
5 schematisch im Querschnitt dargestellt. Einzelne Details können im Sinne einer besseren
Erkennbarkeit verzerrt bzw. nicht massstabgetreu dargestellt sein.
Figur 2a zeigt eine schicht-, film- oder plattenartige Aussenwand 5 aus rostfreiem
Stahl oder einem anderen mit dem ersten Medium M1 und dem zweiten Medium M2 verträglichen
Material. Die Schichtdicke s der Aussenwand 5 beträgt beispielsweise 0,5mm. Sie kann
auch andere oder lokal unterschiedliche Masse im Bereich von etwa 0.01mm bis über
20mm aufweisen. Quer durch die Aussenwand 5 verlaufen von der Innenfläche 7 zur Aussenfläche
9 Bohrungen oder Kanäle 11. Die Kanäle 11 können rund oder schlitzförmig oder andersartig
ausgebildet sein und
Ausdehnungen in der Grössenordnung von Bruchteilen eines Mikrometers bis zu wenigen
Millimetern aufweisen. Die Kanäle 11 können wie in Figur 2a vertikal oder wie in Figur
2b unter einem beliebigen Neigungswinkel α zur Aussenwand 5 angeordnet sein. Selbstverständlich
können verschiedene Kanäle 11 unterschiedliche Neigungswinkel α aufweisen. Wie in
Figur 2c dargestellt, kann eine Aussenwand 5 im Bereich von Kanälen 11 Auswölbungen
13 und/oder Einwölbungen (nicht dargestellt) aufweisen. Bei kleinen Neigungswinkeln
α im Bereich von etwa 0° bis etwa 15° kann so die Länge der Kanäle 11 beschränkt werden.
Ausserdem können die radialen und/oder lateralen Abmessungen solcher Ein- bzw. Auswölbungen
13 im Bereich der Grössenordnung der Kanäle 11 bis zur Grössenordnung des Behälterdurchmessers
liegen. Bei mehreren Behältern 3 in einem Strömungskanal 1 können die Ein- bzw. Auswölbungen
13 ineinander verzahnt sein und so beim Rotieren eine Fördereinrichtung für das zweite
Medium M2 bilden.
Die Kanäle 11 können raster- oder siebartig gleichmässig oder ungleichmässig über
einen oder mehrere Teile der Aussenwand 5 oder über die ganze Aussenwand 5 verteilt
sein. Beispielsweise können die Kanäle 11 entlang einer oder mehrerer sich über eine
zylindrisch ausgebildete Aussenwand 5 windende Spiralen mit progressiver Steigung
verteilt sein.
Wie in Figur 2d dargestellt, kann die Aussenwand 5 eine Schraubenfeder oder einen
Draht 15 mit dicht aneinander anliegenden Windungen 17 umfassen. Der Draht 15 kann
beispielsweise einen runden, rechteckigen oder trapezförmigen Querschnitt aufweisen.
Die Oberfläche des Drahtes 15 hat vorzugsweise eine Rauhigkeit, die z.B in der Grössenordnung
eines Mikrometers liegen kann.
Die Aussenwand 5 kann mehr als eine Schicht umfassen. Alternativ kann die Aussenwand
auch Tellerfedern (nicht dargestellt) umfassen, die an den Berührungslinien oder -
flächen eine Rauhigkeit aufweisen können. Die optimale Rauhigkeit wird durch die Viskosität
oder die kinematische Zähigkeit des ersten Mediums M1 oder - im Falle eines Pulvers
- durch die Struktur und/oder die Grösse der Pulverkörner mitbestimmt. Im in Figur
2e dargestellten Beispiel umfasst die Aussenwand 5 eine innere Aussenwand 5a und daran
anliegend oder leicht beabstandet dazu eine äussere Aussenwand 5b. Die beiden zylindrischen
Aussenwände 5a, 5b sind nach gleichem oder ähnlichem oder unterschiedlichem Muster
mit Kanälen 11 durchsetzt und um ihre gemeinsame Symmetrie- oder Behälterachse A (Fig.
3) relativ zu einander drehbar oder parallel zur Symmetrie - oder Behälterachse A
relativ zu einander verschiebbar gehalten. Bei einer solchen Relativbewegung der beiden
Aussenwände 5a,5b kommen Kanäle 11 der inneren Aussenwand 5a mit Kanälen 11 der äusseren
Aussenwand 5b wiederholt kurzzeitig zur Deckung und bilden dabei das Innere und das
Äussere des Behälters 3 verbindende Kanäle 11.
Figur 2f zeigt eine weitere Variante einer zweischichtigen Aussenwand 5. Die äussere
Aussenwand 5b ist analog zur in Figur 2a dargestellten Aussenwand 5 aufgebaut. Die
innere Aussenwand 5a umfasst eine für mindestens einen Teil des ersten Mediums M1
ganz oder teilweise durchlässige Schicht in Gestalt eines Gewebes und/oder eines porösen
oder faserhaltigen Materials. Einige Beispiele dafür sind Sintermetalle, Keramiken,
offenporige Kunststoffe, Nylon- oder Keflarsiebe oder -gewebe, Filzmatten oder Glasfaser-Verbundstoffe.
Die innere Aussenwand 5a kann stellenweise in Kontakt mit der äusseren Aussenwand
5b stehen oder mit dieser verbunden sein. Die innere Aussenwand 5b wirkt beim Stofftransport
des ersten Mediums M1 durch die Aussenwand 5 als Dämpfglied oder Drossel.
[0010] In Figur 2g ist eine weitere Ausgestaltung der Aussenwand 5 skizziert. Auf der Aussenseite
der Aussenwand 5 ist mindestens teilweise eine für das erste Medium M1 nicht oder
nur schlecht passierbare Siegelschicht 19 aufgebracht. Die Siegelschicht 19 bedeckt
die Aussenwand 5 mit Ausnahme von punkt-, streifen-, matrizen-, raster-, cluster-,
oder andersartigen Ausnehmungen 21. An den Stellen dieser Ausnehmungen 21 kann das
erste Medium M1 die Aussenwand 5 passieren. Die Siegelschicht 19 kann elektrisch isolierend
oder alternativ elektrisch leitend und aufladbar ausgebildet sein. Sie kann in letzterem
Fall Bestandteil einer Ionisierungs- bzw. Ladevorrichtung 20 mit einem Spannungsgenerator
(nicht dargestellt) zum Ionisieren bzw. Aufladen des ersten Mediums M1 bei der Eintragung
in das zweite Medium M2 sein. Alternativ kann die Ladevorrichtung 20 beliebige elektrisch
leitende Teile des Behälters 3 umfassen. In einer weiteren Variante umfasst die Ladevorrichtung
20 ein in Strömungsrichtung des zweiten Mediums M2 hinter dem Behälter 3 angordnetes
Gitter oder Sprühdrähte (nicht dargestellt).
Figur 2h zeigt eine weitere Ausgestaltung der Aussenwand 5 bzw. ein Teil des Behälters
3 mit der Aussenwand 5. Er umfasst einen Ionentauscher 22 oder ein spülbares Harz,
vorzugsweise in körniger Gestalt, oder ein zur Ab- oder Adsorption spezifischer Stoffe
geeignetes Medium. Insbesondere kann der Ionentauscher 22 ein zur Wasserenthärtung
nutzbarer Anionen-Kationen-Tauscher sein, der Kalzium- und Magnesiumionen an sich
binden kann. Auf dem Ionentauscher 22 kann eine für das erste Medium M1 selektiv permeable
Membran 24 aufgebracht sein, die vorzugsweise für Umkehrosmose-Prozesse geeignet ist.
Selbstverständlich kann eine solche Membran 24 auch Bestandteil von Behältern 3 ohne
Ionentauscher 22 sein. Ist das erste Medium M1 Wasser, so kann die Membran 24 beispielsweise
Materialien wie Silikon-Kautschuk, Polyvinylalkohol oder Celluloseacetat umfassen.
Die Membran 24 ist analog zur Figur 2g mit einer Siegelschicht 19 überzogen, welche
mit einem Raster von beispielsweise runden oder sechseckigen Ausnehmungen 21 durchsetzt
ist. Grösse und Form der Ausnehmungen 21 können sich auf die Durchlässigkeit gewisser
Stoffe auswirken.
[0011] Figur 3 zeigt einen Längsschnitt durch einen zylindrischen Behälter 3 mit einer porösen
Aussenwand 5. Die Aussenwand 5 ist mit einem wabenartigen Gitter aus einer für Wasser
undurchlässigen Farbe oder einer anderen Siegelschicht 19 überzogen. Die Siegelschicht
19 und die Ausnehmungen 21 sind zur besseren Erkennbarkeit stark vergrössert dargestellt.
Der Behälter 3 ist unten durch einen Boden 23 und oben durch einen Deckel 25, die
beide aus Metall oder Kunststoff gefertigt sein können, abgeschlossen. Von oben ist
ein Zufuhrrohr 27 koaxial zur Symmetrie- oder Behälterachse A durch eine Öffnung am
Deckel 25 in den Behälter 3 hineingeführt. Der Behälter 3 ist über ein unteres Lager
29 unterhalb des Bodens 23 und ein oberes Lager 31 oberhalb des Deckels 25 um die
Behälterachse A drehbar an einer Verankerung 33 im Strömungskanal 1 gehalten. Das
Zufuhrrohr 27 ist im Bereich der Öffnung im Deckel 25 mit einer Dichtmanschette 35
ummantelt. Die Dichtmanschette 35 ist so gestaltet, dass ihre Dichtfunktion selbst
bei Innendrücken im Inneren des Behälters 3 von beispielsweise 5 oder 10 bar und/oder
bei sich drehendem Behälter 3 gewährleistet ist. Ein koaxial zur Behälterachse A angeordneter
Antrieb 37, beispielsweise ein Elektromotor, steht in Wirkverbindung mit dem Boden
23. Der Antrieb 37 kann den Behälter 3 in eine Rotationsbewegung um die Behälterachse
A versetzen. Alternativ kann auch ein innen oder aussen am Behälter 3 angeordneter,
durch Wasserdruck betriebener Flügelradmotor oder ein beliebiger anderer Motor denselben
Zweck erfüllen. Der Antrieb 37 kann direkt oder über einen Übertragungsmechanismus
39 (schematisch dargestellt in Figur 4), beispielsweise einen Antriebsriemen, mit
dem Behälter 3 gekoppelt sein. Die Drehzahl des Antriebs 37 und somit des Behälters
3 ist mittels einer Steuerung 41 (Figur 4) beispielsweise im Bereich von 0 bis 50
Umdrehungen pro Sekunde regelbar.
[0012] Figur 4 zeigt von oben gesehen in schematischer Darstellung beispielhaft einen Strömungskanal
1 mit aufgeschnittener Decke und mit zwei hintereinander und versetzt zueinander angeordneten
Reihen mit je drei vertikal stehenden Behältern 3. Alternativ können die Behälter
3 auch horizontal oder in einer anderen Lage angeordnet sein. Der Antrieb 37 ist über
den mit einer unterbrochenen Linie dargestellten Übertragungsmechanismus 39 mit den
Behältern 3 verbunden. Die Kraftübertragung kann beispielsweise über sechs Zahnriemen
erfolgen, die mit Zahnrädern an der Unterseite jedes Behälters 3 und mit dem Antrieb
37 in Wirkverbindung stehen (nicht dargestellt). Der Antrieb 37 ist mit der Steuerung
41 verbunden. Die Zufuhrrohre 27 sind über steuerbare Ventile 43 oder Drosseln mit
einem vorgeschalteten Druck- oder einem Vorratsbehälter 45 verbunden. Die Zuleitung
oder das Zuleitungsnetz zum Druck- oder Vorratsbehälter 45 kann weitere Ventile 43
und/oder eine Zufuhrpumpe 47 und/oder ein Filter 49 oder eine Reinigungsvorrichtung
umfassen. Der Strömungskanal 1 umfasst einen mindestens in einer Richtung geneigten
Kanalboden 51 oder eine Bodenwanne mit einem Abfluss- oder Absaugschacht 53 im tiefstliegenden
Bereich. Der Absaugschacht 53 ist über eine Absaugleitung 55 und ein Ventil 43 wahlweise
mit einer Absaugpumpe 57 oder mit dem Filter 49 verbindbar. Vom Filter 49 führt eine
weitere Verbindung zu einem weiteren Ventil 43. Über dieses Ventil 43 kann die Zufuhrpumpe
47 wahlweise mit dem Filter 49 oder mit einer Zufuhrleitung 59 für das erste Medium
M1 und/oder ein Zusatzmittel, beispielsweise ein Desinfektionsmittel oder ein Spülmittel
oder ein Trocknungsmittel verbunden werden. Ventile 43 zur Einführung von Zusatzmitteln
in die Behälter 3 bzw. in den Strömungskanal 1 können alternativ auch an einer anderen
Stelle, beispielsweise bei den Zufuhrrohren 27 vorgesehen sein. Im Strömungskanal
1 können in Strömungsrichtung gesehen hinter den Behältern 3 zusätzlich Nachbehandlungs-Vorrichtungen
für die Nachbehandlung des im Strömungskanal 1 geförderten Mediums angeordnet sein,
beispielsweise Prallbleche 60 oder andere Abscheider zum Abscheiden grösserer Wassertröpfchen
oder ein Stattdampftrockner 62 oder eine elektrisch aufladbare Pulverabscheideanlage
(nicht dargestellt).
Der Strömungskanal 1 kann Schikanen 61 umfassen, die den Kanalquerschnitt lokal verändern.
Solche Schikanen 61 können beispielsweise in Strömungsrichtung gesehen vor und/oder
neben und/oder hinter dem oder den Behältern 3 von den Wänden des Strömungskanals
1 unterschiedlich weit in den Strömungskanal 1 hineinragende Bleche sein. Diese können
in regelmässigen oder unregelmässigen Abständen zueinander angeordnet sein.
[0013] Figur 5 zeigt einen Querschnitt durch einen weiteren Behälter 3. Die dünne, folienartige,
von feinsten Löchern oder Kanälen 11 durchsetzte Aussenwand 5 ist auf einen zentralen
Träger oder ein Gerüst 63 mit radial nach aussen stehenden Stegen 65 aufgespannt,
bzw. sie wird von diesem Gerüst 63 getragen. Die Stege 65 unterteilen den Behälter
3 in einzelne Kammern 67, von denen jede über Öffnungen 69 mit einer zentralen Innenkammer
71 verbunden ist. Das Gerüst 63, und damit der Behälter 3, sind analog zum in Figur
3 dargestellten Behälter 3 um die Behälterachse A drehbar gelagert und von einem (nicht
sichtbaren) Elektromotor antreibbar. Alternativ zu strahlförmigen Stegen 65 kann das
Gerüst 63 auch eine Gewindespindel oder ein Schaufelrad umfassen.
[0014] Bei einer weiteren, in Figur 6 dargestellten Alternative hat das Gerüst 63 die Gestalt
eines Stab- oder Gitterkäfigs und stützt oder hält die poröse oder fein gelochte zylindrische
Aussenwand 5 von der Aussenseite her. Die Aussenwand 5 kann beispielsweise durch ineinandergreifende
Elemente wie Nocken und Nuten (nicht dargestellt) oder durch Klebung oder Verschweissung
drehfest mit dem Gerüst 63 verbunden sein. Das Gerüst 63 kann wiederum durch einen
Antrieb 37 (Fig. 3) um die Behälterachse A drehbar gehalten sein. Im Inneren des Behälters
3 ist ein Unterbrecher oder Moderator 73 in Gestalt einer stabilen Hohlwelle 75 mit
spiralartig rinnenförmig nach aussen ragenden flexiblen Schaufeln 77 angeordnet. Der
Unterbrecher oder Moderator 73 kann auch ein Gerüst 63 sein, welches aber nicht fest
mit der Aussenwand 5 verbunden ist. Die Hohlwelle 75 liegt koaxial zur Behälterachse
A. Entlang der Aussenkante 79 der schaufeln 77 kann je ein Rakel oder eine Moderator-
oder Unterbrecherlippe 81 ausgebildet sein. Bei Moderatoren 73, die als Unterbrecher
eingesetzt werden, berührt die Unterbrecherlippe 81 die Aussenwand 5 von der Innenseite
her. Der Moderator 73 oder Unterbrecher ist von einem Moderatorantrieb 83, der mit
dem Antrieb 37 identisch sein kann, zu einer Drehbewegung um die Behälterachse A antreibbar.
Bei sich drehendem Moderator oder Unterbrecher 73 verändert sich lokal im Bereich
der Moderator- oder Unterbrecherlippen 81 die Durchlässigkeit der Behälterwand 5 für
das erste Medium M1 und/oder der Druck im ersten Medium M1. Die Unterbrecherlippen
81 können, wenn sie eine genügend grosse Berührungsfläche mit der Aussenwand 5 aufweisen,
den Durchtritt des ersten Mediums M1 durch die von den Lippen 81 abgedeckten Löcher
in der Aussenwand 5 verhindern. Aufgrund der Drehbewegung können die Schaufeln 77
und/oder die Lippen 81 Druckschwankungen im ersten Medium M1 erzeugen und so die Durchtrittsrate
des ersten Mediums M1 durch die Aussenwand 5 moderieren. Unterbrecher 73 können alternativ
auch auf der Aussenseite der Aussenwand 5 angeordnet sein.
Aus Figur 6 ist im weiteren ersichtlich, dass eine Spülöffnung 87 im Boden 23 mittels
einer durch einen Schieber verschiebbaren federbelasteten Klappe 85, eines Ventils
oder eines anderen Schliessmechanismus verschliessbar ist.
[0015] Figur 7 zeigt eine Anordnung mehrerer zylindrischer Behälter 3 im Strömungskanal
1. Der Strömungskanal 1 ist durch eine Trennwand 4 in zwei Teilkanäle 2 unterteilt.
Die Strömungen in beiden Teilkanälen 2 sind unabhängig voneinander. Im einen der Teilkanäle
2 sind nebeneinander zwei Behälter 3 mit Durchmesser D
A nebeneinander angeordnet. Der Abstand jedes dieser Behälter 3 von der Wand des Strömungskanals
1 bzw. von der Trennwand 4 beträgt beispielsweise je ein Drittel des Durchmessers
D
A, der Abstand zwischen den Behältern 3 beispielsweise zwei Drittel des Behälterdurchmessers
D
A. Im anderen der Teilkanäle 2 sind in Strömungsrichtung hintereinander je zwei Reihen
mit drei nebeneinander liegenden Behältern 3 versetzt zueinander angeordnet. Der Drehsinn
jedes Behälters 3 ist durch je einen Pfeil markiert. Die Strömungsrichtung und die
Strömungsgeschwindigkeit des zweiten Mediums M2 im Strömungskanal 1 ist durch mit
Pfeilen versehene Strömungslinien 89 angedeutet. Kurze Linienabstände bedeuten hohe,
grössere Linienabstände niedrige Strömungsgeschwindigkeit.
[0016] Das Verfahren und die Funktionsweise der Vorrichtung bzw. einzelner ihrer Ausgestaltungen
werden im folgenden am Beispiel von Wasser als erstem Medium M1 und von Raumluft oder
Aussenluft als zweitem Medium M2 näher beschrieben.
[0017] Die Luft wird von einem (nicht dargestellten) Ventilator oder Gebläse oder einer
anderen Luftfördereinrichtung durch den Strömungskanal 1 gefördert. Die durchschnittliche
Strömungsgeschwindigkeit beträgt beispielsweise 5m/s und ist in vorgegebenen Grenzen
steuer- oder regelbar. Die Zufuhrpumpe 47 fördert das Wasser von einer (nicht dargestellten)
Aufbereitungsanlage durch die Zufuhrleitung 59 (Fig. 4) in den Druck- oder Vorratsbehälter
45, und von da aus über das oder die Zufuhrrohre 27 in den oder die Behälter 3. Alternativ
kann die Steuerung 41 das Dreiweg-Ventil 43 im Vorlauf der Zufuhrpumpe 47 so umschalten,
dass anstelle der Zufuhrleitung 59 die durch den Filter 49 geführte Absaugleitung
55 in Wirkverbindung mit der Zufuhrpumpe 47 steht. Die dem Vorratsbehälter 43 vor-
und/oder nachgeschalteten Zweiweg-Ventile 43 können durch die Steuerung 41 ganz oder
teilweise geöffnet oder geschlossen werden. Der Wasserdruck in den Zufuhrrohren 27
und/oder der Wasserstrom durch die Zufuhrrohre 27 bzw. die Behälter 3 kann durch Öffnen
und Schliessen dieser Ventile 43 beeinflusst werden. Der Druck- oder Vorratsbehälter
45 kann schwankende Zufuhrmengen bzw. schwankende Drücke ausgleichen oder abfedern.
Jeder der Behälter 3 wird durch den jeweiligen Antrieb 37 in eine Drehbewegung um
seine vertikale Behälterachse A versetzt. Selbstverständlich können die Behälter 3
auch horizontal oder in einer beliebigen Lage angeordnet sein.
[0018] Die Drehzahl bzw. die Umfanggeschwindigkeit der Aussenwand 5 ist durch die Steuerung
41 einstell- oder regelbar. Durch die Drehbewegung des Behälters 3 wirkt auf das Wasser
im Inneren des Behälters 3 zusätzlich zum Staudruck der Zufuhrpumpe 47 eine von der
Achse A des Behälters 3 zur Innenfläche 7 der Aussenwand 5 hin ansteigende Fliehkraft.
Die Stege 65 (Fig. 5) im Inneren des Behälters 3 verhindern eine trägheitsbedingte
Rotation des Wassers relativ zur Aussenwand 5. Aufgrund der auf das Wasser wirkenden
Fliehkraft erhöht sich der Wasserdruck an der Innenfläche 7 der Aussenwand 5. Der
Behälter 3 kann je nach Förderleistung der Zufuhrpumpe 47 und je nach Stellung der
Ventile 43 oder anderer Drosselmittel im Zufuhrrohr 27 und/oder der Zufuhrleitung
59 ganz oder nur zum Teil mit Wasser gefüllt sein. Bei teilweiser Füllung und genügend
hoher Drehzahl des Behälters 3 kann sich angrenzend an die Innenfläche 7 der Aussenwand
5 eine Wasserschicht und daran angrenzend im Bereich der Achse A des Behälters 3 eine
wasserfreie Zone bilden. Durch Regelung oder Steuerung der Drehzahl des Behälters
3 und/oder des Druckes bzw. der Durchflussmenge in den Zufuhrrohren 27 kann der Wasserdruck
an der Innenfläche 7 der Aussenwand 5 geregelt oder beeinflusst werden. Zur Eintragung
von Wasser in Luft kann der mittlere Druck im Behälter 3 beispielsweise ungefähr 3
oder 5 bar betragen. Bei ersten Medien M1 und/oder zweiten Medien M2 mit höherer kinematischer
Zähigkeit bzw. mit höherer Viskosität kann der Druck auch deutlich höher sein, beispielsweise
80 bar.
Der Wasserdruck an der Innenfläche 7 ist massgebend für die Wassermenge, die pro Zeiteinheit
durch die Aussenwand 5 hindurchtreten kann. Der Volumenstrom des Wassers durch die
Aussenwand 5 und die Art des Wasserdurchtritts durch die Aussenwand 5 bzw. der Eintragung
in die Luft ausserhalb des Behälters 3 werden durch die Ausgestaltung der Aussenwand
5 beeinflusst. Die Aussenwand 5 wirkt als Drossel oder Dämpfglied oder allgemein als
Hindernis oder Widerstand für den Wasserdurchtritt und beeinflusst somit ebenfalls
die Eintragsrate des Wassers in die Luft.
Ausserdem kann die Struktur und der Aufbau der Aussenwand 5 die Bildung feinster Wassertröpfchen
begünstigen oder erzwingen. Allgemein beeinflusst die Aussenwand 5 die Durchtrittsrate
und die Art der Eintragung des ersten Mediums M1 in das zweite Medium M2.
Bei einer Aussenwand 5, wie sie in Figur 2a dargestellt ist, presst der Wasserdruck
an der Innenfläche 7 das Wasser durch die feinen Löcher oder Kanäle 11.
Zusätzlich können Kapillareffekte das Wasser in die Kanäle 11 hineinziehen. Die Oberflächenspannung
des Wassers kann, falls erforderlich, durch Detergentien verkleinert werden, d.h.
durch Beimischen kleinster Mengen bestimmter Fremdstoffe wie beispielsweise handelsüblicher
Spülmittel mit waschaktiven Substanzen.
[0019] An der Aussenfläche 9 der Aussenwand 5 erzeugt die vorbeiströmende Luft einen Saugeffekt
auf das Wasser in den Kanälen 11. Dieser kann durch die Drehbewegung des Behälters
3 zusätzlich lokal dort verstärkt werden, wo sich die Aussenwand 5 in Richtung der
Luftströmung bewegt. Die in Bezug zur Aussenfläche 9 unter einem Winkel α geneigte
Anordnung von Kanälen 11 (Fig. 2b) und/oder die Ein- oder Auswölbung 13 (Fig. 2c)
der Aussenwand 5 im Bereich der Kanäle 11 kann alternativ oder zusätzlich einen Gegendruck
zum Wasserdruck in den Kanälen 11 oder einen zusätzlichen Sog oder Druckschwankungen
erzeugen. Aufgrund einzelner oder mehrerer solcher Druck- und/oder Saugeffekte spritzen
feinste Wasserstrahlen oder - tröpfchen aus der Aussenwand 5 in den Strömungskanal
1 hinein. Diese können durch die tangentiale Strömung der Luft relativ zur Aussenfläche
9 der Aussenwand 5 von dieser weggeblasen oder abgeschert werden. Durch Überwindung
von Kohäsionskräften im Wasser bilden sich feinste Wassertröpfchen.
Alternativ oder zusätzlich kann die Bildung feinster Tröpfchen durch eine innere Aussenwand
5a und einer daran anliegenden oder leicht von ihr beabstandeten äusseren Aussenwand
5b, wie sie in Figur 2e dargestellt sind, begünstigt werden. Durch eine Pendelbewegung
der äusseren Aussenwand 5b oder der inneren Aussenwand 5a in Richtung der gemeinsamen
Symmetrieachse A (Fig. 3) der beiden Aussenwände 5a,5b und/oder einer Dreh- oder Pendelbewegung
um diese Symmetrieachse A werden die Kanäle 11 in den beiden Aussenwänden 5a,5b abwechselnd
zur Deckung gebracht und wieder voneinander getrennt. Wenn sich die Kanäle 11 der
beiden Aussenwände 5a,5b überlappen, bilden sie durch die gesamte Aussenwand 5 durchgehende
und für das Wasser durchlässige Kanäle 11. Je kürzer die jeweilige Überlappungsdauer,
desto kleiner sind die sich bildenden Wassertröpfchen.
Werden, wie in Figur 6 dargestellt, Schaufeln 77 eines Unterbrechers oder Moderators
73 mit an der Innenfläche 7 der Aussenwand 5 anliegenden Unterbrecherlippen 81 über
die Öffnungen oder Kanäle 11 in der Aussenwand 5 geführt oder geschleift, so sind
die Kanäle 11 periodisch in gleichmässiger oder ungleichmässiger zeitlicher Abfolge
für das Wasser undurchlässig. Durch die Unterbrechung des durch einen Kanal 11 austretenden
Wasserstrahls entstehen feinste Wassertröpfchen. Bei einer weiteren Ausgestaltung
des Moderators 73 werden die Schaufeln 77 oder andere für diesen Zweck geeignete Vorrichtungen
ohne Berührung der Aussenwand 5 parallel zur Innenfläche 7 bewegt bzw. rotiert. Durch
die Drehbewegung der Schaufeln 77 schwankt der Wasserdruck im Bereich der Innenfläche
7 und der Kanäle 11. Diese Druckänderungen oder Schwingungen können die Abspaltung
feinster Wassertröpfchen begünstigen.
Durch Anbringen einer zusätzlichen Schicht (Fig. 2f) an der Innenfläche 7 der Aussenwand
5 kann der Durchlass-Widerstand für das Wasser erhöht werden, sodass die pro Zeiteinheit
bei einem vorgegebenen Druck durch die Aussenwand 5 durchtretende Wassermenge beschränkt
werden kann. Dies ist besonders deshalb von Interesse, weil Luft nur geringe Wassermengen
aufnehmen kann und überschüssig aus dem Behälter 3 austretendes Wasser wieder aus
dem Strömungskanal 1 abgeführt werden muss.
Wie in Figur 2g kann die Aussenwand 5 eine poröse, eingeschränkt wasserdurchlässige
Zone mit einer darauf aufgebrachten Siegelschicht 19 mit feinen Ausnehmungen 21 umfassen.
Die Strukturen der Ausnehmungen 21 können beispielsweise in einem photochemischen
Prozess aus der Siegelschicht 19 herausgeätzt werden. Die Dicke der Siegelschicht
19 kann sehr dünn sein, beispielsweise 0.05mm. Kapillareffekte der Siegelschicht 19
sind somit von untergeordneter Bedeutung. Die Siegelschicht 19 kann - je nach Material
- auf Wasser oder generell auf das erste Medium M1 unterschiedlich grosse Adhäsionskräfte
ausüben. In analoger Weise kann beliebigen Teilen der Aussenwand 5 durch Beschichtung
mit dünnen Schichten die gewünschte Adhäsionswirkung verliehen werden. Dadurch lässt
sich die Tendenz zur Ablösung kleiner Tröpfchen von der Aussenwand 5 beeinflussen.
Mit einer selektiv nur für reines Wasser durchlässigen Membran 24 (Fig. 2h) können
Verunreinigungen des Wassers, beispielsweise Kalk oder Staubpartikel, im Behälter
3 zurückgehalten werden. Ist das Innere des Behälters 3 mit einem Enthärterharz oder
Ionentauscher 22 gefüllt, so kann dieses im Wasser gelösten Kalk und/oder andere Fremdstoffe
aufnehmen oder adsorbieren. In einem periodisch, beispielsweise im Abstand eines Tages
auszuführenden Spülprozess - z.B. mit Wasser, in dem ein Regeneriersalz gelöst ist
- kann der Kalk aus dem Ionentauscher 22 ausgewaschen werden. Andere Verunreinigungen
werden dabei ebenfalls aus dem Behälter 3 ausgespült. Alternativ oder zusätzlich kann
die Spülflüssigkeit auch ein Desinfektionsmittel beinhalten. Die Zufuhr der Spülflüssigkeit
kann beispielsweise über die Zufuhrleitung 59 (Fig. 4) erfolgen. Die Spülflüssigkeit
kann über die Spülöffnungen 87 (Fig. 6) im Boden 23 aus den Behältern 3 in den Strömungskanal
1 abgeführt werden, indem die Klappen 85 vorübergehend durch von der Steuerung 41
kontrollierbare Klappenantriebe 86 von den Spülöffnungen 87 weggezogen werden. Anschliessend
werden die Spülöffnungen 87 wieder mit den Klappen 85 dicht verschlossen. Durch den
Absaugschacht 53 und die Absaugleitung 55 kann die Spülflüssigkeit mit der Absaugpumpe
57 aus dem Strömungskanal 1 abgesaugt werden.
[0020] Bei einer Anordnung mehrerer sich drehender Behälter 3, wie sie in Figur 7 dargestellt
ist, kann der Saugeffekt im Strömungskanal 1 durch den gegenläufigen Drehsinn benachbarter
Behälter 3 zusätzlich dort lokal verstärkt werden, wo die Bewegungsrichtung der Aussenwände
3 mit der Richtung der Luftströmung (Strömungslinien 89) übereinstimmt. Dort, wo die
Bewegung der Aussenwände 5 der Luftströmung entgegengerichtet ist, wird der Saugeffekt
abgeschwächt. An diesen Stellen können sich Turbulenzen ausbilden. Turbulenzen können
eine verbesserte Durchmischung der Luft und der aus dem Behälter 3 in die Luft eingetragenen
feinen Wassertröpfchen bewirken. Aufgrund der Schikanen 61 und der sich drehenden
Behälter 3 werden im Strömungskanal 1 lokal unterschiedliche Druck- und Strömungsverhältnisse
erzeugt. Ablösepunkte der Strömung von den Behältern 3, Strömungsgeschwindigkeiten
und Drücke können auch zeitlich schwanken. Aufgrund der bzw. im Zusammenhang mit den
sich ändernden Umgebungsbedingungen kann das zweite Medium M2 eine verbesserte Aufnahmefähigkeit
für das erste Medium M1 aufweisen. Ausserdem kann die Anordnung der Kanäle 11 bzw.
der Ausnehmungen 21 in der Aussenwand 5 so aufeinander abgestimmt sein, dass die an
die Luft abgegebenen Wassertröpfchen nicht miteinander kollidieren und sich wieder
zu grösseren Tropfen vereinigen können.
Unmittelbar nach dem Austritt aus der Aussenwand 5 und/oder nach oder während des
Zurücklegens einer gewissen Wegstrecke verdunstet ein Grossteil der Wassertröpfchen.
Einzelne grössere Tröpfchen können jedoch in der flüssigen Phase verharren. Beim Zusammenstoss
mit anderen Wassertröpfchen oder mit Staub- oder Schmutzpartikeln oder mit Teilen
des Strömungskanals 1 können sich diese zu grösseren Tröpfchen vereinen, die dann
beispielsweise auf den Kanalboden 51 absinken und dort über den Absaugschacht 53 und
die Absaugleitung 55 von der Absaugpumpe 57 aus dem Strömungskanal 1 abgesaugt werden.
Alternativ ist auch die Wiedereinspeisung des aufgefangenen Wassers möglich, indem
das Zweiwegventil 43 vor der Absaugpumpe 57 so umgeschaltet wird, dass das Wasser
in den Filter 49 gelangt, dort gereinigt wird, und anschliessend wieder mittels der
Zufuhrpumpe 47 in den Kreislauf eingespeist wird. Der Filter 49 ist ausbau-, spül-
oder ersetzbar.
Die Steuerung 41 kann die Drehzahl der Behälter 3 und/oder den Druck in den Behältern
3 so steuern oder regeln, dass die Eintragsrate des Wassers in die Luft veränderbar
ist. Mit (nicht dargestellten) Sensoren im Strömungskanal 1, beispielsweise mit Feuchtesensoren
oder Tröpfchensensoren kann die Steuerung 41 den Wassereintrag in die Luft überwachen
und steuern.
Durch die Schikanen 61 im Strömungskanal 1 kann die Wasser-Eintragungsrate in die
Luft zusätzlich erhöht oder verbessert werden. Vorteilhaft können sich insbesondere
Hindernisse oder Schikanen 61 oder andere Elemente auswirken, die im Strömungskanal
1 vor dem oder den Behältern 3 angeordnet sind und zur Vergleichmässigung der Strömung
im Strömungskanal 1 beitragen. In Strömungsrichtung hintereinander angeordnete Schikanen
61 können wechselnde Druck- und Geschwindigkeitsverteilungen des zweiten Mediums M2
und bei geeigneter Anordnung eine Erhöhung der Eintragungsrate des ersten Mediums
M1 in das zweite Medium M2 bewirken.
Ausserdem lassen sich mehrere Eintragsvorrichtungen kaskadenartig hintereinander schalten.
Zwischen den Vorrichtungen können weitere Einrichtungen zwischengeschaltet werden,
beispielsweise Wärmetauscher. Es kann sogar möglich sein, dass Luft mit der erfindungsgemässen
Vorrichtung über den eigentlichen Sättigungspunkt hinaus weiter mit Feuchtigkeit angereichert,
also übersättigt werden kann.
[0021] Anstelle von Wasser und Luft können alternativ andere Medien ineinander eingetragen
werden. Das erste Medium M1 und/oder das zweite Medium M2 können gasförmig, flüssig
oder pulverartig sein. Solche Gase und/oder Flüssigkeiten können auch Anteile weiterer
Gase und/oder Flüssigkeiten und/oder Feststoffe enthalten, beispielsweise Staub oder
Pulverkörner in Luft. Ausserdem können Pulver durch Einleitung von Gasen fluidisiert
sein. Einige Beispiele für die Eintragung eines ersten Mediums M1 in ein zweites Medium
M2 sind die Eintragung von Sauerstoff in Benzin oder von Alkohol in Sauerstoff, oder
von pulverförmigem Silikagel in feuchte Luft oder von pulverartigem oder flüssigem
oder in einer Flüssigkeit aufgelöstem Desinfektionsmittel in Luft oder Wasser.
Silikagel oder ein anderes hygroskopisches Pulver können mit dem erfindungsgemässen
Verfahren und der erfindungsgemässen Vorrichtung grossflächig und gleichmässig in
einen Strom feuchter Luft eingetragen werden, wo es der Luft die Feuchtigkeit entzieht.
Vorzugsweise wird das Pulver mit der Ionisierungs- bzw. Ladevorrichtung elektrisch
geladen bzw. ionisiert. Anschliessend kann das Pulver beispielsweise mit einem (nicht
dargestellten) Luftfilter oder unter Nutzung anderer Effekte, beispielsweise elektrostatischer
Anziehungs- oder Abstossungskräfte, wieder aus der Luft entfernt und einem Trocknungsprozess
zugeführt werden.
In speziellen Ausgestaltungen der Erfindung können das erste Medium M1 und/oder das
zweite Medium M2 mindestens teilweise beispielsweise durch (nicht dargestellte) Elektroden
im Strömungskanal (1) und/oder im Behälter 3 elektrisch positiv oder negativ aufgeladen
und/oder polarisiert bzw. in einem elektrischen Feld ausgerichtet werden. Die Bewegung
solcher geladener oder polarisierter Teilchen kann durch ein (nicht dargestelltes)
elektromagnetisches Feld beeinflusst werden, beispielsweise indem geladene Staubpartikel
eingefangen werden.
Falls erforderlich, kann das Pulver im Behälter 3 und/oder im Zuleitungsnetz durch
Beimischen von Luft oder Stickstoff fluidisiert werden. Dadurch verbessern sich die
Transporteigenschaften des Pulvers.
1. Verfahren zum Eintragen eines ersten Mediums (M1) in ein zweites Medium (M2), wobei
das erste Medium (M1) ein Fluid oder ein Pulver ist, und wobei das zweite Medium (M2)
ein Fluid oder ein Pulver ist, das durch einen Strömungskanal (1) gefördert wird,
dadurch gekennzeichnet, dass das erste Medium (M1) mindestens teilweise eine flächenartig ausgebildete Aussenwand
(5) mindestens eines im Strömungskanal (1) angeordneten, vom zweiten Medium (M2) an-,
um- oder überströmbaren Behälters (3) mindestens stellenweise durchdringt, und dass
das erste Medium (M1) in der Aussenwand (5) oder an der Oberfläche der Aussenwand
(5) oder ausserhalb der Aussenwand (5) mit dem zweiten Medium (M2) in Kontakt gelangt
und in dieses eingetragen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Medium (M1) innerhalb des Behälters (3) mit Druck beaufschlagt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (3) von einem Antrieb (37) angetrieben wird und eine Rotationsbewegung
ausführt, und dass aufgrund dieser Rotationsbewegung Zentrifugalkräfte auf das erste
Medium (M1) im Inneren des Behälters (3) wirken.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchdringungsrate des ersten Mediums (M1) durch die Aussenwand (5) des Behälters
(3) stellen- oder bereichsweise durch einen Unterbrecher oder einen Moderator (73)
periodisch verändert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintragsrate des ersten Mediums (M1) in das zweite Medium (M2) durch Ändern der
Druckbeaufschlagung oder durch Ändern der Rotationsgeschwindigkeit des Behälters (3)
verändert wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenwand (5) des Behälters (3) eine siebartige oder von kleinen Löchern oder
Kanälen (11) und/oder schmalen Schlitzen durchsetzte Schicht oder Folie und/oder ein
Gewebe und/oder ein poröses oder faserhaltiges Material und/oder eine für das erste
Medium (M1) selektiv permeable Membran (24) umfasst.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (3) einen Ionentauscher (22) oder ein spülbares Harz umfasst.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenwand (5) eine Schraubenfeder oder einen gewundenen Draht (15) mit sich
berührenden benachbarten Windungen (17) oder sich berührende Tellerfedern umfasst.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenfläche (9) und/oder die Innenfläche (7) der Aussenwand (5) und/oder eine
zwischen der Innenfläche (7) und der Aussenfläche (9) gelegene Schicht oder Zone der
Aussenwand (5) mindestens teilweise mit einer für das erste Medium (M1) nicht oder
schlecht passierbaren Siegelschicht (19) bedeckt ist, und dass die Siegelschicht (19)
punkt-, streifen- oder matrizenartige Ausnehmungen (21) umfasst.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlässigkeit des Behälters (3) für das erste Medium (M1) durch einen aussen
oder innen am Behälter (3) angeordneten, relativ zum Behälter (3) bewegbaren Moderator
oder Unterbrecher (73) stellen- oder bereichsweise veränderbar oder unterbrechbar
ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenwand (5) die Gestalt eines Zylindermantels hat, und dass der Unterbrecher
oder Moderator (73) mindestens eine in Kontakt mit der Innenfläche (7) oder der Aussenfläche
(9) des Zylindermantels oder in geringem Abstand dazu relativ zur Aussenwand (5) bewegbare
Moderator- oder Unterbrecherlippe (81) umfasst.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (3) ein innerhalb oder ausserhalb der Aussenwand (5) angeordnetes, von
einem Antrieb (37) oder einem Moderatorantrieb (85) antreibbares Gerüst (63) umfasst.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, wobei das Gerüst (63) innerhalb der
Aussenwand (5) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerüst (63) den Behälter (3) in Kammern (67) aufteilende Stege (65) umfasst.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Behälter (3) in Strömungsrichtung des zweiten Mediums (M2) hintereinander
und/oder nebeneinander und/oder versetzt zueinander im Strömungskanal (1) angeordnet
sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (1) Resonanzräume bildende Schikanen (61) umfasst.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (3) und/oder der Strömungskanal (1) eine Ladevorrichtung (20) und/oder
eine Nachbehandlungs-Vorrichtung (60,62) umfasst.