DE10007523A1 - Verfahren zur Luftbehandlung durch Ionisation sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zur Luftbehandlung durch Ionisation sowie Vorrichtung zur Durchführung des VerfahrensInfo
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Abstract
Mit dem in DE 4334956.0 beschriebenen Verfahren wird die Mindestintensität an O¶2¶-Ionen in einem Lastbereich im wesentlichen eingehalten. DOLLAR A Das neue Verfahren soll es ermöglichen, daß die Ozonbelastung einen bestimmten Grenzwert mit absoluter Sicherheit nicht übersteigt, auch wenn äußere Störquellen, z. B. Smog, Sonneneinstrahlung, trockene Luft, oder innere Störquellen, beispielsweise in Form elektrischer Geräte, wie z. B. medizinische Geräte, Kopiergeräte etc., auftreten. DOLLAR A Die Höhe der Ionisationsleistung wird von einem elektrischen Steuergerät (12) abhängig von durch Sensoren, nämlich einen Luftströmungsfühler (4), einen Luftfeuchtefühler (5), einen Luftqualitätssensor (11), einen Ozonsensor (24) und/oder einen Luftqualitätssensor (26), ermittelten Werten bestimmt. DOLLAR A Vorteil: Die Stabilität des Ionisationsapparats wird bei allen Betriebszuständen stets exakt eingehalten, weil die Vorrichtung auch in Abhängigkeit eines in der Zuluftleitung liegenden Ozonsensors situationsgerecht nachgeregelt wird. Wird der bestimmte Ozongrenzwert tatsächlich überschritten, wird eine Maßnahme zu einem wirksamen Abbau der Ozonlast eingeleitet und durchgeführt. Durch gezielte Nutzung der Umluft wird elektrische Energie in erheblichem Umfang eingespart.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur
Luftbehandlung durch Ionisation, wobei die Ionisation durch
elektrische Entladung in Ionisationsröhren oder in
Koronarentladungen erfolgt, und die Höhe der
Ionisationsleistung von einem elektrischen Steuergerät
abhängig von den durch Sensoren, nämlich einen
Luftströmungsfühler, einen Luftfeuchtefühler, und einen
Luftqualitätssensor, ermittelten Werten
- a) oxidierbare Luftbestandteile in der zu behandelnden Luft,
- b) relative Luftfeuchte in der zu behandelnden Luft,
- c) Strömungsgeschwindigkeit bzw. Volumen der zu behandelnden Luft
bestimmt wird sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens, bei der an einen oder mehrere Räume, denen
behandelte Luft zugeführt werden soll, eine behandelte Luft
zuführende Zuluftleitung sowie eine aufzubereitende Luft
abführende Umluftleitung mit bedarfsweise öffenbarer
Abluftleitung angeschlossen sind, wobei die Umluftleitung, in
die ein Luftqualitätssensor eingeschaltet ist, über ein
Luftaufbereitungsgerät mit der Zuluftleitung verbunden ist,
in die ein Ionisationsapparat, ein Luftströmungsfühler und
ein Luftfeuchtefühler eingeschaltet sind.
In der DE 43 34 956.0 sind ein Verfahren zur Luftbehandlung
mit Ionen und eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens beschrieben, mit denen die Langzeitstabilität des
Ionisationsapparats erhöht wird, weil die Entladungsspannung
in einem optimalen Bereich bleiben kann, in dem die Schwelle
zur übermäßigen Ozonerzeugung stets unterschritten bleibt.
Wie bei guter Luft in der Natur, wird mit dem
vorbeschriebenen Verfahren und der vorbeschriebenen
Vorrichtung eine Mindestintensität an O2-Ionen von etwa 5%
als unterem Prozeßgrenzwert technisch als relevanter,
natürlicher Wert eingehalten.
Mit den dort verwendeten Sensoren, nämlich einem
Luftqualitätssensor, einem Luftströmungsfühler und einem
Luftfeuchtefühler kann die Einhaltung der Mindestintensität
an O2-Ionen von etwa 5% als unterem Prozeßgrenzwert in
einem Lastbereich im wesentlichen eingehalten werden.
Beim Auftreten äußerer Störquellen, nämlich eine Ozonlast von
außen, beispielsweise bei Smog, durch Sonneneinstrahlung,
verschiedene Situationen in der Natur, z. B. eine sehr
trockene Luft, nach einem Gewitter oder beim Auftreten
innerer Störquellen, beispielsweise in Form elektrischer
Geräte, z. B. medizinischer Geräte, Kopiergeräte etc. kann die
Ozonbelastung in der Zuluft im Extremfall in unerwünschtem
Maß ansteigen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der eingangs
genannten Gattung so weiterzubilden, daß die Ozonbelastung
einen bestimmten Grenzwert mit absoluter Sicherheit nicht
übersteigt.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen
1 und 7 aufgeführten Merkmale gelöst.
Die Erfindung weist gegenüber dem Bekannten die Vorteile auf,
daß die Stabilität des Ionisationsapparats bei allen
Betriebszuständen stets exakt eingehalten wird, weil die
Vorrichtung auch in Abhängigkeit eines in der Zuluftleitung
liegenden Ozonsensors situationsgerecht nachgeregelt wird.
Wird der bestimmte Ozongrenzwert tatsächlich überschritten,
wird eine Maßnahme zu einem wirksamen Abbau der Ozonlast
eingeleitet und durchgeführt. Dementsprechend findet also
eine Überwachung der Ozonbelastung statt.
Ferner ist es vorteilhaft, daß durch gezielte Nutzung der
Umluft elektrische Energie in erheblichem Umfang eingespart
wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus
den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung
hervor.
Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel anhand einer
Zeichnung erläutert. Die Zeichnung zeigt schematisch die
erfindungsgemäße Vorrichtung.
Ein Raum 9 soll bzw. mehrere Räume sollen mit behaglicher
Raumluft versorgt werden. Dementsprechend endet eine
Zuluftleitung 8 in dem Raum 9 bzw. mehreren Räumen, und von
ihm bzw. ihnen führt eine Umluftleitung 10 weg.
An die von dem Raum 9 bzw. mehreren Räumen kommende
Umluftleitung 10 ist eine Abluftleitung 14 angeschlossen.
Die Zuluftleitung 8 kommt von einem Luftaufbereitungsgerät 2,
an das eine Außenluftleitung 1, eine Abluftleitung 13 und die
vom Raum 9 bzw. mehreren Räumen kommende Umluftleitung 10
angeschlossen sind.
Die Vorrichtung umfaßt auch ein elektrisches Steuergerät 12,
das seine elektrische Energie über Leitungen 15, 16, die mit
einem (in der Zeichnung nicht dargestellten) Zuluftventilator
geschaltet werden, aus Netzleitungen 17, 18 bezieht.
Das Steuergerät 12 steuert über eine Steuerleitung 22 einen
Ionisationsapparat 3 bzw. mehrere Ionisationsapparate, der
bzw. die in die von dem Luftaufbereitungsgerät 2 kommende und
zu dem Raum 9 bzw. mehreren Räumen führende Zuluftleitung 8
eingeschaltet ist bzw. sind. Hierzu erhält das elektrische
Steuergerät 12 über eine Signalleitung 19 Informationen von
einem Luftqualitätssensor 11, der in die von dem Raum 9 bzw.
mehreren Räumen kommende und zu dem Luftaufbereitungsgerät 2
führende Umluftleitung 10 eingeschaltet ist, ferner über eine
Signalleitung 20 von einem Luftströmungsfühler 4 und über
eine Signalleitung 21 von einem Luftfeuchtefühler 5. Der
Luftströmungsfühler 4 und der Luftfeuchtefühler 5 sind in die
von dem Luftaufbereitungsgerät 2 kommende und zu dem Raum 9
bzw. mehreren Räumen führende Zuluftleitung 8 eingeschaltet.
Der Luftströmungsfühler 4 stellt die Strömungsgeschwindigkeit
in der Zuluftleitung 8 fest.
Der Luftfeuchtefühler 5 stellt die relative Luftfeuchte in
der Zuluftleitung 8 fest.
In die Zuluftleitung 8 ist ferner ein Ozonsensor 24
eingeschaltet, der die tatsächliche Ozonlast in der Zuluft
überwacht und bei Annäherung sowie Überschreitung eines
vorgegebenen Grenzwerts Steuersignale über eine Signalleitung
25 dem elektrischen Steuergerät 12 mitteilt.
In der Außenluftleitung 1 liegt ferner ein weiterer
Luftqualitätssensor 26, der über eine Signalleitung 23 mit
dem Steuergerät 12 elektrisch in Verbindung steht. Der
Luftqualitätssensor 26 soll die Außenluftqualität
berücksichtigen, insbesondere auf mehr oder weniger starke
Belastung der Außenluft mit VOC, also flüchtigem
Kohlenwasserstoff, reagieren.
Die dem Ionisationsapparat 3 bzw. mehreren
Ionisationsapparaten vom Steuergerät 12 zugeführte,
elektrische Leistung ist variabel und hängt von den Werten
ab, welche der Luftströmungsfühler 4, der Luftfeuchtefühler
5, der Luftqualitätssensor 11, der Ozonsensor 24 und/oder der
Luftqualitätssensor 26 dem Steuergerät 12 liefern.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der
Luftqualitätssensor 11 ein Zinndioxid-Gassensor, der die
flüchtigen, oxidierbaren Raumluftbestandteile detektiert.
Im Steuergerät 12 werden Signale von Luftqualitätssensor 11,
Luftströmungsfühler 4, Luftfeuchtefühler 5 und Ozonsensor 24
so miteinander verknüpft, daß die Vorrichtung mit jeweils
höherer Leistung gefahren wird, wenn höherer Luftmengenbedarf
oder/und größerer Feuchtebedarf oder/und größere
Raumbelastung auftritt bzw. auftreten bzw. daß die
angestrebte Mindestintensität an O2-Ionen von etwa 5% als
unterem Prozeßgrenzwert für den Raum 9 bzw. mehrere Räume
eingestellt wird.
Es erfolgen eine Gewichtung der einzelnen Parameter und eine
Verknüpfung als Summe der einzelnen Vektoren. Es findet eine
Verknüpfung als Produkt aus den einzelnen Beträgen oder eine
andere mathematische Behandlung statt, so daß die Vorrichtung
jeweils mit entsprechender Leistung betrieben wird.
Überschreitet die Ozonlast tatsächlich den betreffenden,
vorgegebenen Grenzwert, so wird über das Steuergerät 12
sofort eine bestimmte Impulsrate auf einen oder mehrere
Ionisationsapparate 3 gegeben, die sogar die O3-Verbindung
(Ozon) in freie Radikale und dann in natürliche O2-Cluster
zurückführt. Dementsprechend findet ein wirksamer Abbau von
O3 statt.
Die ungefähren Größenordnungen, bei denen eine Ozon-
Regulierung stattfindet, sind folgende:
Von 0 . . . 0,06 ppm normaler Betrieb,
von 0,06 . . . 0,08 ppm Ionisationsintensität wird um 50% abgesenkt.
Von 0 . . . 0,06 ppm normaler Betrieb,
von 0,06 . . . 0,08 ppm Ionisationsintensität wird um 50% abgesenkt.
Bei über 0,08 ppm wird der Ionisationsapparat 3 automatisch
auf eine definierte Impulsrate eingestellt, welche die
Ozonlast sofort reduziert. Ozon wird also wirksam abgebaut.
Der Ionisationsapparat 3 bzw. mehrere Ionisationsapparate
wird bzw. werden in seiner bzw. ihrer Leistung über
Spannungs-Impulsraten geregelt. Dadurch wird gewährleistet,
daß die Spannung bei der Entladung konstant bleibt, und damit
die für den Gesamtprozeß bedeutenden, funktionellen Daten
stabil sind, aber regelbar bleiben. Dies ist im einzelnen in
der DE 43 34 956.0 beschrieben.
Ferner ist das Verfahren auch so gestaltet, daß selbst dann
eine Mindest-Ionisationsleistung aufrechterhalten wird, wenn
extrem niedrige Prozeßdaten vorliegen. Extrem niedrige
Prozeßdaten würden dann vorliegen, wenn die Sensoren 4, 5,
11, 24 und 26 dem Steuergerät 12 signalisieren würden, daß an
sich keine Ionisationsleistung erfolgen müßte. Dies dient der
Schaffung einer natürlichen Behaglichkeit der Raumluft.
Die Erfindung besteht vor allem darin, daß situationsgerecht
über eine prozeßorientierte Regelung stets in optimalem
Umfang eine O2-Ionisation erfolgt. Bei einer sehr stark
belasteten Raum- bzw. Umluft wird der Arbeitstakt häufiger
aktiviert, und bei einer geringeren Belastung entsprechend
seltener. Aber selbst eine sehr gute Luftsituation wird stets
noch eine O2-Ionisation von mindestens 5% entsprechend den
Verhältnissen in der Natur zulassen.
Während des Betriebs der Vorrichtung wird über die
Abluftleitung 14 nur eine minimale Menge an Abluft
abgeführt, der eine entsprechende Menge an Außenluft
gegenübersteht, die dann über die Außenluftleitung 1
zugeführt wird. Damit ist eine gezielte Nutzung der Umluft
zum Zweck der Energieeinsparung erreichbar.
1
Außenluftleitung
2
Luftaufbereitungsgerät
3
Ionisationsapparat
4
Luftströmungsfühler
5
Luftfeuchtefühler
6
Linie
7
Linie
8
Zuluftleitung
9
Raum
10
Umluftleitung
11
Luftqualitätssensor
12
Steuergerät
13
Abluftleitung
14
Abluftleitung
15
Leitung
16
Leitung
17
Netzleitung
18
Netzleitung
19
Signalleitung
20
Signalleitung
21
Signalleitung
22
Steuerleitung
23
Signalleitung
24
Ozonsensor
25
Signalleitung
26
Luftqualitätssensor
Claims (9)
1. Verfahren zur Luftbehandlung mit Ionen, wobei die
Ionisation durch elektrische Entladung in Ionisationsröhren
oder in Koronarentladungen erfolgt, dadurch gekennzeichnet,
daß die Höhe der Ionisationsleistung von einem elektrischen
Steuergerät (12) abhängig von den durch Sensoren, nämlich
einen Luftströmungsfühler (4), einen Luftfeuchtefühler (5),
einen Luftqualitätssensor (11), einen Ozonsensor (24)
und/oder einen Luftqualitätssensor (26) ermittelten Werten
- a) oxidierbare Luftbestandteile in der zu behandelnden Luft,
- b) relative Luftfeuchte in der zu behandelnden Luft,
- c) Strömungsgeschwindigkeit bzw. Volumenstrom der zu behandelnden Luft,
- d) Ozonlast in der Zuluft, und
- e) Mindestintensität an O2-Ionen von etwa 5% als unterem Prozeßgrenzwert
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ionisationsleistung durch logische Verknüpfung der genannten
Sensordaten in dem Sinne erfolgt, daß die Ionisationsleistung
ansteigt, wenn
- a) ein höherer Anteil an oxidierbaren Luftbestandteilen,
- b) ein höherer Anteil relativer Luftfeuchte,
- c) eine höhere Luftgeschwindigkeit,
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ionisierungsleistung mindestens von
einem der genannten Sensordaten beeinflußt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ionisationsintensität zunächst auf
die Hälfte gesenkt wird, wenn der Ozonsensor (24) einen
Anstieg der Ozonlast in der Zuluftleitung (8) bis zu einem
Vorstufenwert registriert, und sofort eine Maßnahme zur
Senkung der Ozonlast eingeleitet wird, übersteigt die
Ozonlast in der Zuluftleitung (8) dennoch einen Grenzwert.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet
durch die Aufrechterhaltung einer Mindest-Ionisationsleistung
bei extrem niedrigen Prozeßdaten.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Reduzierung der Ozonlast das
elektrische Steuergerät (12) dem Ionisationsapparat (3) bzw.
Ionisationsapparaten eine bestimmte Impulsrate zuleitet, so
daß wirksam eine Aufspaltung in freie O-Radikale eingeleitet
wird und als Folge davon molekulare Sauerstoff-Cluster
entstehen.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den
Ansprüchen 1 bis 6, wobei an den Raum (9) bzw. mehrere Räume,
dem bzw. denen behandelte Luft zugeführt werden soll, eine
behandelte Luft zuführende Zuluftleitung (8) sowie eine
aufzubereitende Luft abführende Umluftleitung (10) mit
bedarfsweise öffenbarer Abluftleitung (14) angeschlossen
sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Umluftleitung (10), in
die ein Luftqualitätssensor (11) eingeschaltet ist, über ein
Luftaufbereitungsgerät (2) mit der Zuluftleitung (8)
verbunden ist, in die ein Ionisationsapparat (3) bzw. mehrere
Ionisationsapparate, ein Luftströmungsfühler (4), ein
Luftfeuchtefühler (5) und ein Ozonsensor (24) eingeschaltet
sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
der Luftqualitätssensor (11), der Luftströmungsfühler (4),
der Luftfeuchtefühler (5) und der Ozonsensor (24) über
Signalleitungen (19, 20, 21, 25) funktionell mit dem
Steuergerät (12) der Vorrichtung verbunden sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ionisationsapparat (3) bzw. mehrere
Ionisationsapparate durch das Steuergerät (12) in seiner bzw.
ihrer Leistung gesteuert wird bzw. werden.
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