Derartige Sorptionsrotoren können-neben der Trocknung durch Kühlung und Kondensation-zur Luftentfeuchtung eingesetzt werden. Sie sind so behandelt, dass sie der sie durchströmen- den Luft Feuchtigkeit entziehen. In einem abgetrennten Sek- tor, durch den sich der Sorptionsrotor bei seiner Drehbewe- gung hindurchbewegt, wird die in ihm gespeicherte Feuchtig- keit unter Wärmezufuhr ausgetrieben, wodurch der Sorptionsro- tor zur erneuten Feuchtigkeitsaufnahme regeneriert wird.

Die die Wabenstruktur aufweisenden Sorptionsrotoren arbeiten bei nicht unerheblichen Temperatur-und Feuchtigkeitsschwan- kungen, wodurch Schäden an der die Wabenstruktur ausbildenden Werkstoffmatrix, die die Speichermasse bildet, entstehen kön- nen. Derartige Sorptionsrotoren können daher nur in ver- gleichsweise engen Temperatur-und Feuchtigkeitsbereichen eingesetzt werden. Diese für den geregelten Betrieb vorgege- BESTÄTIGUNGSKOPIE

benen Temperatur-und Feuchtigkeitsbereiche lassen sich in der Praxis nur unter besonderen Schwierigkeiten einhalten.

Ein Betrieb derartiger Sorptionsrotoren in tropischen Regio- nen ist nicht möglich.

Des weiteren wird die Werkstoffmatrix des Sorptionsrotors, mit einer Lithiumchloridlösung behandelt, wodurch die Ober- fläche hygroskopischer wirkt und wodurch eine antibakterielle Wirkung erzielt wird. Wenn ein derartiger Sorptionsrotor au- ßerhalb der optimalen Betriebsbedingungen arbeitet, tritt der Effekt auf, dass Lithiumchlorid in fester oder flüssiger Form aus der Werkstoffmatrix ausgetragen wird. Dieser Effekt wirkt stark korrosiv auf die nachfolgenden Geräteeinbauten.

Die Regenerationstemperatur der vorstehend geschilderten Sorptionsrotoren ist auf max. 70 Grad C begrenzt, so dass derartige Sorptionsrotoren in der industriellen Entfeuchtung nicht oder nur in einem äußerst geringen Umfang eingesetzt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sorptionsro- tor der eingangs geschilderten Art zu schaffen, der über eine im Vergleich zum Stand der Technik erheblich erhöhte thermi- sche Stabilität und Festigkeit, über eine gute Thermoschock- beständigkeit und eine hohe Formstabilität verfügt und der dennoch mit einem vergleichsweise geringen wirtschaftlichen Aufwand herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Werkstoffmatrix des Sorptionsrotors aus Zellulosepapier aus- gebildet und mittels keramischer Materialien modifiziert wird. Das die Werkstoffmatrix des Sorptionsrotors ausbildende

Zellulosepapier kann erfindungsgemäß dergestalt mit kerami- schen Precursoren modifiziert werden, dass es bis zu einer Temperatur von mindestens 150 Grad C stabil ist und bei einem Langzeiteinsatz unter ständigen Temperatur-und Feuchtig- keitsschwankungen keine Formänderungen aufweist. Des weiteren wird eine sehr poröse hygroskopische Oberfläche mit definier- ter Porenstruktur des die Werkstoffmatrix ausbildenden Zellu- losepapiers erreicht. Entsprechend kann der erfindungsgemäße Sorptionsrotor mit einer hohen Leistung und mit einer stabi- len Struktur mit geringem wirtschaftlichen Aufwand herge- stellt werden.

Wenn die Einsatzbedingungen maximale Einsatztemperaturen bis 150 Grad C vorsehen, kann die aus Zellulosepapier bestehende Werkstoffmatrix des Sorptionsrotors mittels eines sog. Sol- Gel-Prozesses mit den erforderlichen Eigenschaften versehen werden.

Hierbei wird die aus Zellulosepapier bestehende Werkstoffmat- rix des Sorptionsrotors mit einem Sol-Gel-System bzw. einer gelbildenden, niedrigviskosen Flüssigkeit infiltriert, das bzw. die Si02, A1203 und/oder Ti02 enthalten kann.

Der Einsatz von Si02 im Sol-Gel-System führt zu einer hohen spezifischen Oberfläche des die Werkstoffmatrix bildenden Zellulosepapiers ; der Einsatz von A1203 im Sol-Gel-System hat eine hohe mechanische Festigkeit der Werkstoffmatrix zur Fol- ge. Durch Ti02 im Sol-Gel-System ergibt sich eine Modifizie- rung der Si02-und Al203-Systeme und darüber hinaus eine er- wünschte antibakterielle Wirkung.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsge- mäßen Sorptionsrotors ist erreichbar, wenn die aus Zellulose- papier ausgebildete Werkstoffmatrix mit einer gelbildenden, niedrigviskosen Flüssigkeit bzw. einem Sol-Gel-System infilt- riert ist, die bzw. das neben den keramischen Materialien ad- sorptiv wirkende Feststoffe, vorzugsweise Zeolithe, enthält.

Nach der Tränkung in dem für den jeweils vorgegebenen Anwen- dungszweck geeigneten Sol-Gel-System bzw. nach der Infiltra- tion mit diesem Sol-Gel-System, die bei Raumtemperatur erfol- gen kann, wird die Werkstoffmatrix bei einer Temperatur zwi- schen 100 Grad C und 200 Grad C getrocknet.

Der pH-Wert und die Temperatur bei der Infiltration sowie der Trocknungsverlauf werden zweckmäßigerweise so gewählt bzw. eingestellt, dass eine hohe Wasserdampfadsorption ermögli- chende definierte Porenstruktur an der Werkstoffmatrix er- zeugt wird.

Die das Zellulosepapier bildenden Zellulosefasern sind bis max. 180 Grad C stabil, wobei sie ab einer Temperatur von 120 Grad C starke Verfärbungen zeigen. Diese Grundfestigkeit des Zellulosepapiers wird durch die vorstehend geschilderte kera- mische Modifizierung von der keramischen Phase weiter stabi- lisiert. Da jedoch das das Ausgangsmaterial bildende Zellulo- sepapier in seiner ursprünglichen Form erhalten bleibt, sind auch die-wie vorstehend geschildert-ausgebildeten bzw. hergestellten Sorptionsrotoren nicht in allen wünschbaren Temperatur-und Feuchtigkeitsbereichen einsetzbar.

Eine erhebliche Verbreiterung des Einsatzbereichs der vorste- hend geschilderten Rotorwärmetauscher bzw. der zu ihnen gehö-

renden Sorptionsrotoren läßt sich erreichen, wenn die Werk- stoffmatrix, die die Wabenstruktur des Sorptionsrotors bil- det, zu einer selbsttragenden Verbundkeramik gesintert wird.

Diese Sinterung kann bei Temperaturen von oberhalb 800 Grad C, vorzugsweise bei ca. 850 Grad C, an Luft vorgenommen wer- den. Hierdurch läßt sich mit einem vergleichsweise geringen wirtschaftlichen Aufwand eine werkstoffmäßige Ausgestaltung der den Soprtionsrotor bildenden Werkstoffmatrix erzielen, die in einem Temperaturbereich weit über 150 Grad C einsetz- bar ist, wobei auch bisher nicht erreichbare Feuchtigkeitsbe- reiche abgedeckt werden können. Ein derartiger Sorptionsrotor ist auch für industrielle Zwecke in großem Ausmaß einsetzbar.

Wenn für bestimmte Einsatzzwecke und Anforderungsprofile die Festigkeitseigenschaften der selbsttragenden Verbundkeramik noch nicht ausreichend sind, ist es möglich, durch einen wei- teren Sintervorgang die in der Werkstoffmatrix enthaltenen Kohlenstoffanteile mit Silizium zu einer SiC-Keramik umzuset- zen. Dieser Sintervorgang wird als Inertgasbehandlung bei Temperaturen oberhalb von 800 Grad C durchgeführt.

Auch bei der vorstehend geschilderten Umsetzung der Werk- stoffmatrix, die hierdurch einen vollkeramischen Charakter erhält, werden in den Oberflächen der Werkstoffmatrix feinste Poren erzeugt.

Falls diese Poren in bestimmten Einsatzfällen keine ausrei- chende Wasserdampfadsorption ermöglichen, ist es zweckmäßig, wenn die gesinterte Werkstoffmatrix erneut mit einem Sol-Gel- System nachinfiltriert und dann nachgetrocknet wird.

Zur Erzielung einer antibakteriellen Wirkung können die vor- stehend geschilderten Ausführungsformen einer Werkstoffmatrix des erfindungsgemäßen Sorptionsrotors mit inhibiertem Li- thiumchlorid beschichtet werden.

Alternativ ist es möglich, zwecks Keimtötung der gelbilden- den, niedrigviskosen Flüssigkeit bzw. dem Sol-Gel-System, mit dem die aus Zellulosepapier ausgebildete Werkstoffmatrix in- filtriert wird, biozid wirkende, fest einbindbare Feststoffe beizugeben. Hierbei haben sich als besonders vorteilhaft ein- zusetzende Feststoffe Amina T100 und Limago T100 erwiesen, wobei die genannten Bezeichnungen eingetragene Marken der CREAVIS Gesellschaft für Technologie und Innovation mbH sind.

Der vorstehend geschilderte erfindungsgemäße Sorptionsrotor lässt sich mit einem vergleichsweise geringen technischen und wirtschaftlichen Aufwand gemäß einem der Patentansprüche 15 bis 25 herstellen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen : Figur 1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Sorptionsrotors ; und Figur 2 den Ausschnitt A aus Figur 1.

Eine in Figur 1 in perspektivischer Ansicht dargestellte Luf- tentfeuchtungseinrichtung 1 hat einen in der dargestellten Ausführungsform etwa quadratischen Rahmen 2.

Innerhalb des etwa quadratischen Rahmens 2 ist ein Sorptions- rotor 3 um eine Nabe 4 drehbar angeordnet. Als Antrieb für die Drehbewegung des Sorptionsrotors 3 dient ein Motor 5.

Eine Stirn-bzw. Strömungsquerschnittfläche des Sorptionsro- tors 3 gliedert sich in einen Anströmsektor 6 und einen Ab- strömsektor 7. In der dargestellten Ausführungsform ist der Anströmsektor 6 unterhalb eines Horizontalträgers 8 ausgebil- det, der zwei einander gegenüberliegende Seiten des Rahmens 2 miteinander verbindet. Der Abströmsektor 7 ist oberhalb die- ses Horizontalträgers 8 ausgebildet.

Der Anströmsektor 6 der Luftentfeuchtungseinrichtung 1 wird von einem Prozess-/Zuluftstrom 9 durchströmt, während der Ab- strömsektor 7 der Luftentfeuchtungseinrichtung 1 durch einen Regenerationsluftstrom 10 durchströmt wird.

Während der Sorptionsrotor 3-getrieben durch den Motor 5 der durch den Pfeil 11 dargestellten Drehrichtung-den An- strömsektor 6 durchläuft, entzieht er dem Prozess- /Zuluftstrom 9 Luftfeuchtigkeit. Die Prozess- /Zulufttemperatur wird dadurch erhöht. Die Feuchtigkeit wird im Sorptionsrotor 3 durch Anlagerung auf den Oberflächen des- selben gespeichert. Wenn der Sorptionsrotor 3 den Abströmsek- tor 7 durchläuft, wird die in ihm gespeicherte Feuchtigkeit durch den erwärmten Regenerationsluftstrom 10 ausgetrieben, wodurch der Sorptionsrotor 3 regeneriert wird.

Der Sorptionsrotor 3 besteht aus einer Werkstoffmatrix 12 aus Zellulosepapier, deren grundsätzlicher Aufbau in Figur 2 dar- gestellt ist, die den Ausschnitt A des in Figur 1 dargestell- ten Sorptionsrotors 3 zeigt, aus dem-im Gegensatz zur Dar-

stellung in Figur 1-der detailgenaue Aufbau des Sorptions- rotors 3 hervorgeht. Die Werkstoffmatrix 12 besteht aus glattzylindrischen und geknickten, gewellten bzw. gefalteten Zellulosepapierfolien 13 bzw. 14, wobei jeweils eine geknick- te, gewellte bzw. gefaltete Zellulosepapierfolie 13 mit zwei ebenen bzw. glattzylindrischen Zellulosepapierfolien 14 Strö- mungskanäle 15 ausbildet, die den Sorptionsrotor 3 bzw. des- sen Werkstoffmatrix 12 in Strömungsrichtung durchsetzen.

Die Oberflächen der Zellulosepapierfolien 13,14 haben eine kapillarische Struktur, wodurch die Luftfeuchtigkeit besser übertragbar ist. Des weiteren sind diese die Strömungskanäle 15 ausbildenden Oberflächen der Zellulosepapierfolien 13,14 mit einer Lithiumchloridlösung behandelt, die beispielsweise 3 bis 13 Gew. -% Lithiumchlorid in Ethanol enthält. Als Li- thiumchlorid wird inhibiertes Lithiumchlorid verwendet, des- sen Inhibierungsmittel auf der Basis chromatierter Stoffe hergestellt sind oder das zwecks Inhibierung einen geringen Anteil Lithiumnitrat aufweist.

Vor der Behandlung mit der Lithiumchloridlösung wird die aus Zellulosepapier bestehende Werkstoffmatrix 12 mittels kerami- scher Materialien modifiziert. Sie wird mit einem Sol-Gel- System getränkt bzw. infiltriert, das Si02 und/oder A1203 und/oder Ti02 und/oder Mullit enthalten kann. Die Infiltrati- on der aus Zellulosepapier hergestellten Werkstoffmatrix 12 mit dem Sol-Gel-System erfolgt bei Raumtemperatur. Nach der Infiltration wird die mit dem Sol-Gel-System getränkte Werk- stoffmatrix bei einer Temperatur zwischen 100 Grad C und 200 Grad C getrocknet.

Des weiteren kann das zur Infiltrierung der Werkstoffmatrix des Sorptionsrotors vorgesehene Sol-Gel-System bzw. die gel- bildende, niedrigviskose Flüssigkeit adsorptiv wirkende Fest- stoffe in Form von Zeolithen enthalten ; zur Erreichung der keimtötenden Wirkung ist es möglich, anstelle oder zusätzlich zu der Verwendung von Lithiumchlorid ein Sol-Gel-System bzw. eine gelbildende, niedrigviskose Flüssigkeit einzusetzen, die neben den bereits vorstehend erwähnten Komponenten biozid wirkende, fest einbindbare Feststoffe enthält, bei denen es sich z. B. um Amina T100 und/oder Limago T100 handeln kann, wobei es sich bei den letztgenannten Bezeichnungen um einge- tragene Marken der CREAVIS Gesellschaft für Technologie und Innovation mbH handelt.

Der pH-Wert und die Temperatur bei der Infiltration sowie der Trocknungsverlauf werden so gewählt bzw. eingestellt, dass an den Oberflächen der aus Zellulosepapier bestehenden Werk- stoffmatrix 12 eine definierte Porenstruktur entsteht, die eine hohe Wasserdampfadsorption ermöglicht.

Bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sorp- tionsrotors 3 wird die Werkstoffmatrix 12 zu einer selbsttra- genden Verbundkeramik gesintert. Durch diese Sinterung kann eine Erhöhung der Temperatur-und der Feuchtigkeitsbeständig- keit der Struktur der Werkstoffmatrix 12 des Sorptionsrotors 3 erreicht werden.

Der Sintervorgang wird bei Temperaturen oberhalb von 800 Grad C, z. B. bei einer Temperatur von 850 Grad C, an Luft durchge- führt.

Wenn die so erreichten Festigkeitseigenschaften der Werk- stoffmatrix 12 des Sorptionsrotors 3 für bestimmte Anforde- rungsprofil noch nicht ausreichend sind, ist es möglich, den Sintervorgang zweistufig zu gestalten, wobei als zweite Stufe des Sintervorgangs die Werkstoffmatrix bei Temperaturen ober- halb von 800 Grad C an Inertgas erneut gesintert wird, wobei in der Werkstoffmatrix 12 enthaltende Kohlenstoffanteile mit Silizium zu einer SiC-Keramik umgesetzt werden.

Durch den einen Sintervorgang bzw. die beiden Sintervorgänge wird die Werkstoffmatrix 12 des Sorptionsrotors 3 in eine Vollkeramik umgesetzt, wobei durch diese Umsetzung feinste Poren in den Oberflächen der Werkstoffstruktur 12 erzeugt werden. Für übliche Anwendungszwecke reichen die so erzeugten feinsten Poren für eine ausreichende Wasserdampfadsorption aus.

Falls dies in besonderen Einsatzfällen nicht zutrifft, muß die Werkstoffmatrix 12 einer Nachinfiltration mit dem vorste- hend bereits geschilderten Sol-Gel-System und einer Nach- trocknung ausgesetzt werden.