DE102007033095A1 - Verfahren zur Verbesserung der Filterleistung von Filtermedien sowie Vorrichtung gasförmiger Medien unter Anwendung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Verbesserung der Filterleistung von Filtermedien sowie Vorrichtung gasförmiger Medien unter Anwendung des Verfahrens Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Filterleistung von Filtermedien sowie eine Vorrichtung zur Filterung gasförmiger Medien unter Anwendung des Verfahrens. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass das zu filternde gasförmige Medium und/oder in dem gasförmigen Medium vorhandene, zu filternde Partikel vor dem Passieren eines zur Verbesserung der Filterleistung isoliert ausgeführten Filterelementes (1) elektrostatisch aufgeladen werden und in dem Filterelement (1) eine Entladung des Mediums und/oder der Partikel erfolgt. Dementsprechend ist die Vorrichtung (2) dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest eine Ionisationseinrichtung (3) sowie eine Ozonerzeugungseinrichtung (4) und wenigstens ein in Strömungsrichtung nachfolgendes, isoliertes Filterelement (1) aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Filterleistung von Filtermedien sowie eine Vorrichtung zur Filterung gasförmiger Medien unter Anwendung des Verfahrens.
  • Filtermedien werden insbesondere in Klima- und Lüftungsanlagen zur Reinigung der in Räumen vorhandenen Luft eingesetzt. Das zu filternde gasförmige Medium durchströmt während des Reinigungsprozesses ein Filterelement und gibt dabei die zu filternden Stoffe an das Filterelement ab. Wegen ihrer geringen Teilchengröße (kleiner 1,0 μm) stellen lungengängige Staubteilchen eine Besonderheit dar. Diese Feinstaubteilchen passieren auf Grund ihrer geringen Größe die Filter zumindest teilweise und lassen sich daher mit herkömmlichen Filterelementen nicht optimal filtern. Zwar sind Schwebstofffilter bekannt, die eine Feinstaubfilterung ermöglichen. Allerdings weisen derartige Schwebstofffilter den Nachteil auf, dass sie unter einem erheblichen energetischen Aufwand betrieben werden müssen. Zudem sind Schwebstofffilter durch hohe Materialkosten sowie Wartungsaufwendungen gekennzeichnet. Die Leistungen der zum Einsatz kommenden Filter werden in Filterklassen eingeteilt. Zur Lösung der Problematik der Filterung von Feinstaubpartikeln sind Filterleistungen im Bereich der Filterklasse F9 erforderlich. Derartige Filter sind jedoch in der Anschaffung und Unterhaltung mit erheblichen Kosten verbunden.
  • Aus der US 5,593,476 ist eine Vorrichtung zur Filterung gasförmiger Medien bekannt, die eine Ionisationseinrichtung und wenigstens ein in Strömungsrichtung nachfolgendes Filterelement aufweisten Die Ionisationseinrichtung ist bei der be kannten Ausführung unmittelbar in das Filterelement eingesetzt und weist damit einen Berührungskontakt zu dem Filterelement auf. Das sich ableitende Verfahren besteht darin, dass das zu filternde gasförmige Medium und/oder in dem gasförmigen Medium vorhandene, zu filternde Partikel vor dem Passieren des Filterelementes elektrostatisch aufgeladen werden und in dem Filterelement eine Entladung des Mediums und/oder der Partikel erfolgt. Dabei wird das zu filternde Medium nach der Offenbarung der Schrift mittels eines elektrischen Feldes aufgeladen, dessen Betriebsspannung zwischen 10.000 und 50.000 Volt beträgt. An dem Taschenfilterelement, das dieser Ionisationseinrichtung in Strömungsrichtung nachfolgt, werden die Partikel auf Grund der gegensinnigen Polung entladen und bleiben somit haften. Diese Lösung erfordert jedoch eine Erdung, um das Filterelement vor Beschädigungen durch unkontrollierte Spannungsentladungen in Form sich ausbildender Blitze zu schützen, da diese das Filterelement zerstören könnten. Ferner ist hierbei ein hoher Energieverbrauch gegeben.
  • Ein weiteres Problem in der Lüftungs- und Klimatechnik wird in der Schrift gar nicht beachtet, nämlich der Umstand, dass die zu filternden Medien nicht nur Partikel sondern auch Keime oder Pilzsporen enthalten können, die in bestimmten Bereichen nicht erwünscht oder nicht zugelassen sind. Als Beispiel für derartige kritische Einsatzzwecke seien nur beispielhaft Krankenhäuser genannt.
  • Die DE 103 11 255 A1 betrifft eine Lufttransport- und/oder Aufbereitungsanlage, die zur Entkeimung in einem geschlossenen Gehäuse Ozon erzeugt. Um zu vermeiden, dass das gesundheitsschädliche Ozon in den zu reinigenden Raum austritt, gibt die Schrift einen Katalysator an, der das erzeugte Ozon nach der Filterung und Entkeimung des zu filternden Mediums wieder abbaut. Neben der regelmäßigen Kontrolle und dem erforderlichen Auswechseln des Filterelementes muss bei dieser Lösung auch der Katalysator entsprechend gewartet und erfor derlichenfalls ausgetauscht werden. Zudem ergeben sich durch den Einsatz eines Katalysators erhebliche Kosten für eine derartige Anlage, da nach der Schrift seltene Rohstoffe wie Titandioxid, Silber, Platin und andere zum Einsatz kommen.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Verbesserung der Filterleistung von herkömmlichen Filtermedien bereitzustellen, das es ermöglicht, mit einfachen Mitteln eine Filterleistung zu erreichen, die aus gasförmigen Medien auch Feinstaubpartikel herausfiltert. Das erfindungsgemäße Verfahren sollte dabei möglichst einfach durchführbar, wartungsarm und mit geringen Kosten verbunden sein. Zudem ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Anwendung eines derartigen Verfahrens bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand untergeordneter Ansprüche.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Verbesserung der Filterleistung besteht darin, dass das zu filternde gasförmige Medium und/oder in dem gasförmigen Medium vorhandene zu filternde Partikel vor dem Passieren eines zur Verbesserung der Filterleistung isoliert ausgeführten Filterelementes elektrostatisch aufgeladen und die elektrostatisch aufgeladenen gasförmigen Medien und/oder die in dem gasförmigen Medium enthaltenen Partikel anschließend in dem Filterelement wieder entladen werden.
  • Durch eine elektrostatische Aufladung des zu filternden gasförmigen Mediums beziehungsweise der in dem Medium enthaltenen Partikel und einer damit einhergehenden gezielten Abscheidung kann die Abscheideleistung herkömmlicher Filtermedien (zum Beispiel Taschenfilter) deutlich verbessert werden. Eine wesentliche Verbesserung der Filterleistung ergibt sich insbesondere im Hinblick auf die Filterung feinster Stäube im Bereich einer Partikelgröße kleiner 1,0 μm.
  • Das isolierte Filterelement weist erfindungsgemäß eine zur Aufladung entgegengesetzt gerichtete Ladung auf und stellt somit quasi einen Gegenpol zu dem gasförmigen Medium dar.
  • Die Erfinder haben insbesondere auch erkannt, dass es für die Qualität des gefilterten gasförmigen Mediums nicht ausschließlich auf die Leistung des verwendeten Filters ankommt. Vielmehr ist es in weiten Bereichen der Lüftungs- und Klimatechnik erforderlich, das gasförmige Medium auch von schädlichen Bakterien und Keimen zu befreien. Hierzu ist gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass zur kontinuierlichen Entkeimung des Filterelementes eine definierte Menge Ozon erzeugt wird. Das erzeugte Ozon wirkt im vorliegenden Fall insbesondere keimtötend. Da sich Filterelemente stets in abgeschlossenen Bereichen der Klima- und Lüftungstechnik befinden, ist der Einsatz des Ozons möglich, ohne Gesundheitsgefährdungen hervorzurufen. Ein katalytischer Abbau des Ozons kann auch bei der erfindungsgemäßen Lösung erfolgen, muss aber nicht zwingend durchgeführt werden, weil nur eine definierte Menge Ozon erzeugt wird und dieser Stoff auf Grund seiner Reaktionsfreudigkeit dazu neigt, sich sehr schnell selbst abzubauen.
  • Von besonderem Vorteil bei der erfindungsgemäßen Lösung ist auch, dass einfache Filterelemente, wie sie beispielsweise normalerweise zur Filterung innerhalb der Filterstufe F5 zum Einsatz kommen, verwendbar sind und infolge der elektrostatischen Aufladung dennoch mit diesen Filterelementen eine Qualität der Filterung des zu filternden gasförmigen Mediums erreicht werden kann, die einer Filterstufe F9 entspricht. Damit ist die erfindungsgemäße Ausführung sehr kostengünstig und mit einfachen Mitteln umsetzbar.
  • Ein weitergehender Gedanke der Erfinder richtet sich dahin, dass die erzeugte Menge Ozon zwischen 30 μg pro Kubikmeter und 100 μg pro Kubikmeter beträgt und somit in jedem Fall unterhalb eines die Gesundheit gefährdenden Schwellenwertes bleibt. Mit dieser Lösung kann gewährleistet werden, dass selbst für den nicht anzunehmenden Fall, dass Ozon durch das Filterelement hindurch in den betroffenen Raum austritt, die Werte des austretenden Ozons derartig gering sind, dass keinerlei Gefährdungspotenzial gegeben ist.
  • Um eine weitere Verbesserung der Regulierung des erzeugten Ozons ermöglichen zu können, ist es von Vorteil, wenn die Anpassung der Ozonmenge an variable Volumenströme des zu filternden Mediums durch eine sensorgesteuerte Regelung erfolgt. Mittels dieser sensorgesteuerten Regelung ist es daher möglich, in Abhängigkeit der gefilterten Volumenströme des zu reinigenden Mediums eine genau definierte Menge des zu erzeugenden Ozons zu erzeugen. Damit wird das Gefährdungspotenzial durch das Ozon eliminiert.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird insgesamt eine Möglichkeit bereitgestellt, gasförmige Medien mit einfachsten Mitteln nicht nur im Bereich der Feinstaubproblematik von diesen feinsten Partikeln zu befreien, sondern darüber hinaus eine Entkeimung der zur Filterung verwendeten Filterelemente zu ermöglichen.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Filterung gasförmiger Medien unter Anwendung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zumindest eine Ionisationseinrichtung sowie eine Ozonerzeugungseinrichtung und wenigstens ein in Strömungsrichtung nachfolgendes, isoliertes Filterelement aufweist.
  • In der Ionisationseinrichtung wird das in Richtung auf das Filterelement strömende gasförmige Medium ionisiert, das heißt, beispielsweise elektrostatisch aufgeladen, wobei gleichfalls eine Ionisation, das heißt elektrostatische Aufladung der in dem gasförmigen Medium enthaltenen Partikel erfolgt beziehungsweise erfolgen kann. Da das nachfolgende Filterelement eine zur Ionisierung entgegengesetzte Ladung auf weist, lagern sich die in dem gasförmigen Medium enthaltenen Partikel zu nahezu 100 Prozent an der Oberfläche des Filterelementes beziehungsweise im Filterelement ab, womit eine optimale Filterleistung auch mit einfachen und kostengünstigen Filtermedien erreichbar ist.
  • Die Bedeutung einer während des Filtervorganges erfolgenden Reinigung des gasförmigen Mediums von Keimen jeglicher Art wurde eingangs bereits im Zusammenhang mit den Merkmalen des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert. Dementsprechend geht die Erfindung dahin, dass die Vorrichtung zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auch eine Ozonerzeugungseinrichtung aufweist. Bevorzugt sollte diese Ozonerzeugungseinrichtung in unmittelbarer Nähe des Filterelementes angeordnet sein. Denkbar ist ebenso eine vollständige Integration in das Filterelement.
  • Eine Ausführung, die einer Weiterbildung der Erfindung entspricht, besteht darin, dass die Ionisationseinrichtung und die Ozonerzeugungseinrichtung innerhalb der Vorrichtung zur Filterung gasförmiger Medien eine bauliche Einheit bilden. Diese dem Filterelement in Strömungsrichtung betrachtet vorgelagerte Baueinheit ermöglicht folglich einerseits die Aufladung des gasförmigen Mediums beziehungsweise der darin enthaltenen Verunreinigungen und andererseits die Erzeugung einer begrenzten, genau definierbaren Menge Ozons zur Entkeimung des gasförmigen Mediums und des Filterelementes. Durch die Gestaltung der Baueinheit aus Ionisationseinrichtung und Ozonerzeugungseinrichtung kann die Vorrichtung insgesamt sehr kompakt ausgeführt werden und ist damit auch für kleinere Lüftungs- und Klimaanlagen einsetzbar.
  • Die Ozonerzeugungseinrichtung kann ferner eine definierte Anzahl Nadeln aufweisen, so dass die Dosierung der erzeugten Ozonmenge sehr genau abgestimmt werden kann.
  • Da dem Erfindungsgedanken folgend auch einfache Filterelemente, wie beispielsweise Taschenfilter, zum Einsatz kommen können, die durch die erfindungsgemäße Lösung Filterleistungen sehr kostenintensiver Filterelemente erreichen, geht ein weiterer Vorschlag der Erfinder dahin, dass das Filterelement beispielsweise aus textilen Materialien oder aus leitfähigen, mineralischen, synthetischen oder Glasfasern besteht, beziehungsweise diese Stoffe aufweist. Ein geeignetes Filtermaterial ist auch Polypropylen (PP). Hieraus ergibt sich insgesamt die Möglichkeit, einfachste Filtermaterialien, wie sie in Filterelementen der Filterklasse F5 verwendbar sind, zum Einsatz zu bringen und damit Filterleistungen der Filterklasse F9 oder mehr zu erreichen.
  • Neben dem Umstand, dass ein einzelnes Filterelement zur Filterung innerhalb einer Vorrichtung nach der hier vorgestellten Erfindung durchaus ausreichend sein kann, ist es ebenfalls möglich, mehrere Filterelemente vorzusehen. Diese können demgemäß zu Filterstufen zusammengesetzt werden. Die Verwendung von Filterstufen hat zudem den Vorteil, dass entsprechend des zu filternden gasförmigen Mediums unterschiedliche Filterqualitäten auch für verschiedenartige Partikel verwendbar sind. Die Kombination unterschiedlicher Filterelemente zu Filterstufen bietet sich insbesondere dann an, wenn gasförmige Medien mit komplexen Stoffzusammensetzungen zu reinigen sind.
  • Um die gesamte Vorrichtung zur Filterung gasförmiger Medien energieeffizient einsetzen zu können, was das Erfordernis mit sich bringt, verunreinigte Filter zu vermeiden, schlagen die Erfinder in einer Weiterbildung der Erfindung vor, dass jedes Filterelement auswechselbar in einem Gehäuse der Vorrichtung aufgenommen ist. Durch diese Austauschbarkeit können die Filterelemente gereinigt oder komplett ausgetauscht werden. Damit erhöht sich die Lebensdauer der erfindungsgemäßen Vorrichtung in entscheidendem Maße.
  • Die Auswechselbarkeit des Filterelementes beziehungsweise der Filterstufe führt auch dazu, dass das Filterelement nach einer Reinigung wieder verwertbar ist. Damit wird dem Anspruch Rechnung getragen, die Vorrichtung möglichst kostengünstig herzustellen und zu betreiben.
  • Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht auch darin, dass das Filterelement beabstandet zu der Ionisationseinrichtung und isoliert in dem Gehäuse aufgenommen ist. Die Isolation ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn, wie eingangs bereits erwähnt, das Filterelement einen elektrischen Gegenpol zu der Ionisationseinrichtung bildet. Durch den Abstand zwischen Filterelement und Ionisationseinrichtung wird eine klare bauliche Trennung und eine Ladungstrennung geschaffen.
  • Die Erfinder schlagen eine besonders kostengünstige und einfach ausführbare Variante für die Ionisationseinrichtung vor, nach dem die Ionisationseinrichtung positiv oder negativ geladene Sprüh- oder Drahtelektroden aufweist. Insbesondere die Drahtelektroden sind innerhalb der Vorrichtung auf einfachste Weise zu verlegen. Aber auch Sprühelektroden bewirken eine sehr gute Durchdringung des gasförmigen Mediums und damit eine optimale Ladung, so dass sie erhebliche Vorteile aufweisen.
  • Darüber hinaus geht ein weitergehender Vorschlag dahin, dass die Ionisationseinrichtung positiv oder negativ geladene plattenförmige Gegenelektroden aufweist. Durch die plattenförmige Ausführung der Gegenelektroden kann die Vorrichtung insgesamt sehr kompakt aufgebaut werden, da die Ionisationseinrichtung eine sehr geringe Größe innerhalb der Vorrichtung einnimmt.
  • Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Ionisationseinrichtung ferner eine elektrische Überwachungseinrichtung zur Überwachung der Aufladung des Mediums beziehungsweise der Partikel mit einer Regelung der Ionisationsspannung in Abhängigkeit von Umgebungseinflüssen auf. Diese Lösung stellt einen wesentlichen Beitrag zum energieeffizienten Betrieb der Vorrichtung dar. Da die Ionisationseinrichtung lediglich mit einer Energiemenge betrieben werden muss und kann, die dem tatsächlichen Verunreinigungsgrad des zu filternden gasförmigen Mediums entspricht.
  • Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn die Ionisationseinrichtung eine elektrische Überwachungseinrichtung zur Überwachung der Vorrichtung auf unerwünschte Entladungen mit einer Regelung der Ionisationsspannung in Abhängigkeit der ermittelten Werte aufweist. Damit können Fehlentladungen innerhalb der Ionisationseinrichtung wirksam vermieden werden. Durch unerwünschte Entladungen kann nämlich die Filterleistung herabgesetzt werden. Dies ist im vorliegenden Fall nicht erwünscht und wird mit der genannten Lösung vermieden. Zudem ist damit eine Beschädigung des Filterelementes durch unkontrollierte Entladungen vermeidbar.
  • Die Erfinder schlagen weiterhin vor, dass die Ionisationseinrichtung insgesamt eine Elektronik zur Überwachung der Verunreinigung des Filterelementes oder der Filterstufe aufweist. Diese Elektronik kann unterschiedliche Funktionen ausführen. So ist es möglich, hier einen Kontaktschalter vorzusehen, wie er beispielsweise für eine die Vorrichtung verschließende Tür zum Einsatz kommen kann. Somit ist sichergestellt, dass die Vorrichtung nur im geschlossenen Zustand betrieben wird. Dies hat insbesondere eine Bedeutung, wenn man berücksichtigt, dass innerhalb der Vorrichtung hohe Spannungen und Ozon erzeugt werden.
  • Die an oder in der Ionisationseinrichtung vorhandene Elektronik kann jedoch darüber hinaus auch Funktionsstörmelder mit Verbindungen zu einer übergeordneten Leittechnik aufweisen. Somit wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Filterung gasförmiger Medien insgesamt eine geregelte Einheit be reitgestellt, die das zu filternde Medium optimal von den darin enthaltenen Partikeln reinigt.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles mit Hilfe der Figuren näher beschrieben, wobei nur die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Merkmale dargestellt sind.
  • Die Figuren zeigen im Einzelnen:
  • 1: eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Filterung gasförmiger Medien;
  • 2: eine Baueinheit bestehend aus der Ionisationseinrichtung und der Ozonerzeugungseinrichtung in perspektivischer Ansicht;
  • 3: ein schematisch vereinfachtes Schaltbild zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Anwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • Die in der 1 dargestellte und insgesamt mit 2 bezeichnete Vorrichtung zur Filterung gasförmiger Medien weist als zentralen Bestandteil mehrere Filterelemente 1 auf, die gruppenweise zu einer Filterstufe 5 zusammengeführt sind. Die Filterstufe 5, bestehend aus mehreren Filterelementen 1, wird in Richtung des mit A bezeichneten Pfeils von dem zu reinigenden gasförmigen Medium durchströmt. In Strömungsrichtung betrachtet befindet sich vor der Filterstufe 5 eine Baueinheit, die aus einer Ionisationseinrichtung 3 und einer Ozonerzeugungseinrichtung 4 besteht. Innerhalb der Ionisationseinrichtung wird das zu filternde gasförmige Medium vorzugsweise elektrostatisch aufgeladen beziehungsweise werden die darin enthaltenen Partikel aufgeladen. Die Ozonerzeugungseinrichtung stellt Ozon in sehr geringen Mengen her, die etwa zwischen 30 und 100 μg pro Kubikmeter betragen und zur Entkeimung der Filterelemente genutzt wird. Nach dem Aufladen und Entkeimen des zu filternden gasförmigen Mediums innerhalb der Baueinheit aus Ionisationseinrichtung 3 und Ozonerzeu gungseinrichtung 4 durchströmt das gasförmige Medium die Filterstufe 5 in Richtung des Pfeils A in 1 und wird dabei mittels der Filterelemente 1 gereinigt. Bevorzugt weisen diese Filterelemente 1 eine zu der Ladung der Ionisationseinrichtung 3 gegenpolige Ladung auf, so dass innerhalb der Filterelemente 1 eine Entladung des zu filternden gasförmigen Mediums erfolgt. In Richtung der Strömung betrachtet folgt auf die Filterstufe 5 ein Ventilator 12, der den für die Filterung erforderlichen Luftstrom erzeugt und zudem die gereinigte Luft in die zu versorgenden Räume abführt. Die gesamte Vorrichtung zur Reinigung gasförmiger Medien ist in einem Gehäuse 6 aufgenommen.
  • In der 2 ist beispielhaft eine perspektivische Ansicht einer Baueinheit, bestehend aus der Ionisationseinrichtung 3 und der Ozonerzeugungseinrichtung 4 dargestellt. Diese Baueinheit verfügt über einen Rahmen 10, der die wesentlichen Einzelelemente aufnimmt. Zur Aufladung des zu reinigenden Mediums beziehungsweise der darin enthaltenen Partikel sind Drahtelektroden 7 vorhanden. Die Gegenelektroden 8 sind im vorliegenden Beispiel in der 2 als plattenförmige Elemente ausgeführt. Dadurch lässt sich eine sehr kompakte Bauweise dieser Baueinheit realisieren. Die Drahtelektroden 7 sind über Isolierkörper 9 in dem Rahmen 10 aufgenommen. An dem Rahmen 10 ist ferner ein Elektronikanschluss 11 vorhanden, über den die Elektronik mit der Ionisationseinrichtung beziehungsweise der Ozonerzeugungseinrichtung verbunden ist. Somit kann die zuvor bereits beschriebene Regelung dieser Einheit gewährleistet werden. Die Elektronik weist darüber hinaus auch eine Überwachungsfunktion auf, wie dies nachfolgend anhand des Beispiels in 3 noch näher erläutert wird.
  • In der 3 ist die vereinfachte Darstellung eines Schemas für das erfindungsgemäße Verfahren mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. Die zentrale Elektronik weist dabei zunächst eine Spannungsregelung auf. Diese Spannungsrege lung erfährt eine Einspeisung aus einer Stromquelle, was vorzugsweise ein herkömmliches Stromnetz ist. Die Spannungsregelung gibt einen Ausgangswert unmittelbar an die Ozonerzeugungseinrichtung 4 ab. Ein Eingangswert der Spannungsregelung kommt von der Auswertung und Sicherheitskette. Diese Auswertung beziehungsweise Sicherheitskette weist mehrere Eingangsgrößen auf. Zunächst kann sie mittels einer Freigabe geschaltet werden. Darüber hinaus ist die Auswertung und Sicherheitskette mit einem Türkontaktschalter verknüpft. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass die Vorrichtung nur im geschlossenen Zustand betrieben wird und keine Türen, wie sie beispielsweise zum Auswechseln der Filterelemente 1 verwendet werden, geöffnet sind. Ferner ist eine Eingangsgröße für die Auswertung und Sicherheitskette, die Filterdrucküberwachung. Die Filterdrucküberwachung stellt ein unmittelbares Maß für die Verunreinigung der verwendeten Filterelemente dar. Sofern eine der genannten Eingangsgrößen der Auswertungs- oder Sicherheitskette ein Eins-Signal ergibt, wird als Ausgangssignal eine Funktions- oder Störmeldung abgegeben, die dann den Betrieb der Vorrichtung unterbricht, so dass ein Signal erzeugt werden kann und die Vorrichtung einer Überprüfung unterzogen wird. Ein Hochspannungsmodul ist sowohl mit dem Ausgangssignal zur Ozonerzeugung als auch mit einem Gleichrichter gekoppelt. Der Gleichrichter weist seinerseits eine Verbindung zur Ionisationseinrichtung 3 auf und gibt ein Eingangssignal für eine Funktionsüberwachung innerhalb der Elektronik. Diese Funktionsüberwachung wiederum gibt ein Ausgangssignal an die Spannungsregelung der Elektronik ab.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • 1
    Filterelement
    2
    Vorrichtung
    3
    Ionisationseinrichtung
    4
    Ozonerzeugungseinrichtung
    5
    Filterstufe
    6
    Gehäuse
    7
    Sprüh- oder Drahtelektroden
    8
    Gegenelektroden
    9
    Isolierkörper
    10
    Rahmen
    11
    Elektronikanschluss
    12
    Ventilator
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - US 5593476 [0003]
    • - DE 10311255 A1 [0005]

Claims (21)

  1. Verfahren zur Verbesserung der Filterleistung von Filtermedien, wobei das zu filternde gasförmige Medium und/oder in dem gasförmigen Medium vorhandene, zu filternde Partikel vor dem Passieren eines zur Verbesserung der Filterleistung isoliert ausgeführten Filterelementes (1) elektrostatisch aufgeladen werden und in dem Filterelement (1) eine Entladung des Mediums und/oder der Partikel erfolgt.
  2. Verfahren gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur kontinuierlichen Entkeimung des Filterelementes (1) eine definierte Menge Ozon erzeugt wird.
  3. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erzeugte Menge Ozon zwischen 30 μg/m3 und 100 μg/m3 beträgt und in jedem Fall unterhalb eines die Gesundheit gefährdenden Schwellwertes liegt.
  4. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung der Ozonmenge an variable Volumenströme des zu filternden Mediums durch eine sensorgesteuerte Regelung erfolgt.
  5. Vorrichtung zur Filterung gasförmiger Medien unter Anwendung des Verfahrens gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (2) zumindest eine Ionisationseinrichtung (3) sowie eine Ozonerzeugungseinrichtung (4) und wenigstens ein in Strömungsrichtung nachfolgendes, isoliertes Filterelement (1) aufweist.
  6. Vorrichtung gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ionisationseinrichtung (3) und die Ozonerzeugungseinrichtung (4) innerhalb der Vorrichtung (2) eine bauliche Einheit bilden.
  7. Vorrichtung gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ozonerzeugungseinrichtung (4) eine definierte Anzahl Nadeln aufweist.
  8. Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (1) ein Taschenfilter ist.
  9. Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (1) aus textilen Materialien oder aus leitfähigen, mineralischen, synthetischen oder Glasfasern besteht beziehungsweise diese Stoffe aufweist.
  10. Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Filterelemente (1) Filterstufen (5) bilden.
  11. Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (1) auswechselbar in einem Gehäuse (6) der Vorrichtung aufgenommen ist.
  12. Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (1) derart ausgeführt ist, dass es nach einer Reinigung wieder verwertbar ist.
  13. Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (1) beabstandet zu der Ionisationseinrichtung (3) und isoliert in dem Gehäuse (6) aufgenommen ist.
  14. Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ionisationseinrichtung (3) positiv oder negativ geladene Sprüh- oder Drahtelektroden (7) aufweist.
  15. Vorrichtung gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ionisationseinrichtung (3) zu der Ladungspolung der Sprüh- oder Drahtelektroden (7) entgegengesetzt geladene plattenförmige Gegenelektroden (8) aufweist.
  16. Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Ionisationseinrichtung (3) eine elektrische Überwachungseinrichtung zur Überwachung der Aufladung des Mediums beziehungsweise der Partikel mit einer Regelung der Ionisationsspannung in Abhängigkeit von Umgebungseinflüssen aufweist.
  17. Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Ionisationseinrichtung (3) eine elektrische Überwachungseinrichtung zur Überwachung der Vorrichtung (2) auf unerwünschte Entladungen mit einer Regelung der Ionisationsspannung in Abhängigkeit der ermittelten Werte aufweist.
  18. Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 5 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Ionisationseinrichtung (3) eine Elektronik zur Überwachung der Verunreinigung des Filterelementes (1) oder der Filterstufe (5) aufweist.
  19. Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 5 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die an oder in der Ionisationseinrichtung (3) vorhandene Elektronik einen Kontaktschalter aufweist.
  20. Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 5 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die an oder in der Ionisationseinrichtung (3) vorhandene Elektronik einen Funktions-Störmelder mit Verbindung zu einer übergeordneten Leittechnik aufweist.
  21. Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 5 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement eine zur Ionisierung entgegengesetzte Ladung aufweist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5593476A (en) 1994-06-09 1997-01-14 Coppom Technologies Method and apparatus for use in electronically enhanced air filtration
DE10311255A1 (de) 2002-09-18 2004-04-01 T.E.M.! Technologische Entwicklungen Und Management Gmbh Lufttransport- und/oder Aufbereitungsanlagen mit katalytisch beschichteten Oberflächen luftberührender Flächen

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