DE102020007907A1 - filter system - Google Patents
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Abstract
Filtersystem, welches mindestens vier Module zur Luftfiltration aufweist, wobei dieses System• mindestens ein Vorfilterungsmodul aufweist, welches zur Entfernung von Staub und Schmutzpartikeln dient,• mindestens UV-C Strahlungsmodul aufweist, welches Viren, Bakterien und Keime abtötet,• mindestens ein Elektrofiltersystem (als Modul) aufweist, welches zur Abscheidung von Feinstaub und Aerosolen dient und• mindestens ein Aktivkohlefiltermodul aufweist, welches Gerüche und gasförmige Schadstoffe herausfiltert.Filter system, which has at least four modules for air filtration, whereby this system• has at least one pre-filtering module, which serves to remove dust and dirt particles,• has at least UV-C radiation module, which kills viruses, bacteria and germs,• at least one electrostatic filter system (as a Module) which serves to separate fine dust and aerosols and• has at least one activated carbon filter module which filters out odors and gaseous pollutants.
Description
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein FiltersystemThe present invention relates to a filter system
Luftreinigungssysteme oder Luftumwälzsysteme sind zur Zeit großen Herausforderungen ausgesetzt. Hierbei wird insbesondere auf die Durchlauf-Kapazität, Bauteilgröße und geringe Erwärmung geachtet. Bei den im Stand der Technik vorliegenden Filtersystemen wird die zu reinigende Luft angesaugt und durch einen mechanischen Vorfilter geleitet. Hier werden die groben Schmutzpartikel entfernt. Danach kommen meist elektrostatische Filter zum Einsatz. Bei diesen werden die in der angesaugten Luft vorhandenen Partikel durch einen Ionisator elektrisch aufgeladen. Diese Partikel sind nun Ladungsträger und werden von gegenpolig aufgeladenen Kollektorplatten angezogen. An diesen Platten bleiben die Partikel nun haften und werden je nach Aggregatzustand entsorgt. Die flüssigen Partikel fließen über den Gehäusebogen hinweg in einen Tank. Die festen Partikel werden ebenfalls in einem Behälter gesammelt. Diese Filter sind sehr reinigungs- und kostenintensiv, da sie schnell verschmutzen und dann gewartet werden müssen. Des Weiteren werden andere Kleinstpartikel nicht von dem Filtersystem erfasst und aus dem Luftstrom genommen. Auch sind Bakterien und Viren, heutzutage mehr denn je, nicht mehr in der Raumluft erwünscht. Sie sollen ebenfalls entfernt und gegebenenfalls abgetötet werden, um jegliche von ihnen ausgehende Gefahr zu verringern. Dieses Merkmal ist besonders in den Zeiten der Corona Pandemie, aber auch grundsätzlich bei hoher Viren-, Bakterien- und Keimbelastung von Bedeutung.Air purification systems or air circulation systems are currently facing major challenges. Particular attention is paid to throughput capacity, component size and low heating. In the filter systems available in the prior art, the air to be cleaned is sucked in and passed through a mechanical pre-filter. Here the coarse dirt particles are removed. Then mostly electrostatic filters are used. With these, the particles in the intake air are electrically charged by an ionizer. These particles are now charge carriers and are attracted by oppositely charged collector plates. The particles now stick to these plates and are disposed of depending on their state of aggregation. The liquid particles flow over the arc of the housing into a tank. The solid particles are also collected in a container. These filters require a lot of cleaning and are very expensive because they get dirty quickly and then have to be serviced. Furthermore, other very small particles are not captured by the filter system and removed from the air flow. Bacteria and viruses, now more than ever, are no longer wanted in indoor air. They should also be removed and if necessary killed to reduce any danger they pose. This feature is particularly important during the corona pandemic, but also in general when there is a high virus, bacteria and germ load.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Luftreinigungssystem bereitzustellen, welches die vorliegenden Luftreinigungssysteme verbessert.It is therefore the object of the present invention to provide an air cleaning system which improves the present air cleaning systems.
Diese Aufgabe wird durch Filtersystem, welches mindestens vier Module zur Luftfiltration aufweist gelöst, wobei dieses System mindestens ein Vorfilterungsmodul aufweist, welches zur Entfernung von Staub und Schmutzpartikeln dient, mindestens ein Elektrofiltersystem aufweist, welches zur Abscheidung von Feinstaub und Aerosole dient, mindestens UV-C Strahlungsmodul aufweist, welches Viren, Bakterien und Keime abtötet und mindestens ein Aktivkohlefiltermodul aufweist, welches Gerüche und gasförmige Schadstoffe herausfiltert.This object is achieved by a filter system, which has at least four modules for air filtration, this system having at least one pre-filtering module, which is used to remove dust and dirt particles, has at least one electrostatic filter system, which is used to separate fine dust and aerosols, at least UV-C Has radiation module, which kills viruses, bacteria and germs and has at least one activated carbon filter module, which filters out odors and gaseous pollutants.
Das Vorfiltermodul kann ein engmaschiges Gitter oder auch ein Vlies sein. Es wirkt wie ein Sieb und fängt grobe Schmutzpartikel ab. Die definierte einheitliche Porengröße ist so beschaffen, dass Haare, Hautschuppen, große Fusseln, Staubflocken, Insekten und andere grobe Stoffe aus dem Luftstrom genommen werden. Sie gelangen somit nicht mehr zu den darauf folgenden Filtermodulen, so dass eine Belastung durch diese Partikel nicht stattfinden kann.The pre-filter module can be a close-meshed grid or a fleece. It acts like a sieve and catches coarse dirt particles. The defined, uniform pore size is designed in such a way that hair, dander, large fluff, dust particles, insects and other coarse substances are removed from the air flow. As a result, they no longer reach the subsequent filter modules, so that exposure to these particles cannot take place.
Das UV-C Strahlungsmodul wird zur Desinfektion der eingesaugten Luft verwendet. Unter Desinfektion wird das Entfernen oder gar die Sterilisation und/oder das Abtöten von pathogenen Mikroorganismen durch physikalische oder chemische Methoden verstanden. Mikroorganismen sind unter Anderem Bakterien, Schimmel, Hefen, Viren und Sporen. Diese Organismen werden bei einer Bestrahlung in einem Wellenlängenbereich zwischen 240 - 280 nm größtenteils getötet. Das bedeutet, dass nach einem Durchlaufen des Luftstromes durch diese beiden oben beschriebenen Module, nämlich dem Vorfilterungsmodul und dem UV-C Strahlungsmodul keine groben Partikel und auch kaum mehr lebende Organismen im Luftstrom vorhanden sind. Die aktuelle Lage hat nun auch in wiederholter Forschung gezeigt, dass der Corona Virus ebenfalls durch eine Bestrahlung abgetötet wird. Das UV Licht zerstört molekulare Bestandteile darunter auch die DNS des Organismus. Untersuchungen haben gezeigt, dass die Bestrahlung von verunreinigtem Material mit UV-Licht einer Wellenlänge von 280-100 nm dieses zu 99% virusfrei hinterließ. Die Dauer der Bestrahlung war 6 Sekunden lang. Eine längere Strahlungsdauer erhöhte die Wirkung bis 99,9999%. Hierdurch ist die Notwendigkeit des Einsatzes eines UV-C Strahlungsmoduls zur Beseitigung der Organismen unterstrichen.The UV-C radiation module is used to disinfect the sucked-in air. Disinfection is understood as meaning the removal or even the sterilization and/or killing of pathogenic microorganisms by physical or chemical methods. Microorganisms include bacteria, mold, yeast, viruses and spores. These organisms are largely killed when irradiated in a wavelength range between 240 - 280 nm. This means that after the air flow has passed through these two modules described above, namely the pre-filtering module and the UV-C radiation module, there are no coarse particles and hardly any living organisms in the air flow. The current situation has now also shown in repeated research that the corona virus is also killed by radiation. The UV light destroys molecular components including the DNA of the organism. Studies have shown that irradiating contaminated material with UV light with a wavelength of 280-100 nm left it 99% virus-free. The duration of the irradiation was 6 seconds. A longer exposure time increased the effect up to 99.9999%. This underlines the need to use a UV-C radiation module to eliminate the organisms.
Das dritte Modul, das Elektrofiltermodul basiert auf der grundlegenden Idee, dass geladene Teilchen von einer gegenpolig aufgeladenen Platte angezogen werden. So können Partikel aus dem Luftstrom herausgenommen werden. Die Aufladung der Partikel kann über eine sogenannte Sprühelektrode vorgenommen werden. Diese beschleunigt die im Luftstrom (Gas) befindlichen freien Elektronen, welche beim Auftreffen auf andere Moleküle wiederum neue freie Elektronen erzeugen oder sich an die Moleküle anlagern. Diese Moleküle sind nun geladen und werden in Richtung der gegenpolig aufgeladenen Platte (Niederschlagselektrode) beschleunigt. Der genaue Weg der Aufladung von Staubteilchen über Feldaufladung oder Diffusionsaufladung ist wissenschaftlich genauestens untersucht worden und somit bekannt. Nach der Wanderung der geladenen Teilchen zur Niederschlagselektrode geben sie dort ihre Ladung ab. Sie bleiben dennoch an der Niederschlagselektode haften und bilden dort eine Staubschicht aus, die in regelmäßigen Zeitabständen abgereinigt werden muss. Die Teilchen sind folglich aus dem Luftstrom entfernt worden.The third module, the electrostatic precipitator module, is based on the fundamental idea that charged particles are attracted by a plate that is charged in opposite polarity. In this way, particles can be removed from the air flow. The particles can be charged using a so-called discharge electrode. This accelerates the free electrons in the air flow (gas), which in turn generate new free electrons when they hit other molecules or attach themselves to the molecules. These molecules are now charged and are accelerated in the direction of the oppositely charged plate (collecting electrode). The precise way in which dust particles are charged via field charging or diffusion charging has been scientifically examined in great detail and is therefore known. After the charged particles have migrated to the collecting electrode, they release their charge there. They still stick to the precipitation electrode and form a layer of dust there that has to be cleaned off at regular intervals. The particles have consequently been removed from the air flow.
Das Aktivkohlefiltermodul filtert die unangenehmen Gerüche und gasförmige Stoffe aus dem Luftstrom heraus. Durch die sehr große innere Oberfläche der Aktivkohle werden auch gelöste Kleinstpartikel adsorbiert. Zusätzlich wirkt die Kohle als Reduktionmittel und kann so Stoffe wie Ozon und Chlor oder andere Oxidationsmittel aufnehmen, reduzieren und wiederum so in andere Stoffen überführen.The activated carbon filter module filters unpleasant odors and gaseous substances out of the air flow. Due to the very large inner surface of the activated carbon, even the smallest dissolved particles are adsorbed. In addition, the carbon acts as a reducing agent and can absorb substances such as ozone and chlorine or other oxidizing agents, reduce them and in turn convert them into other substances.
Der Luftstrom sollte nun von allen relevanten Stoffen und Gasen befreit sein, so dass die aufbereitete und gereinigte Luft wieder entlassen werden kann. Damit ist unter anderem der Hauptübertragungsweg für SARS-CoV-2 unterbunden, der ja bekanntermaßen über das Atmungssystem das Virus zum Wirt bringt. Partikel wie Tröpfchen und Aerosole, die beim Atmen, Sprechen, Singen und Niesen ausgeatmet und in der Luft verbreitet werden, werden von der erfindungsgemäßen Filteranlage eliminiert. Die Raumluft sollte mindestens 6 mal pro Stunde vollkommen ausgetauscht oder gereinigt sein, um wirksam Ansteckungen zu verhindern.The air flow should now be free of all relevant substances and gases so that the treated and cleaned air can be released again. Among other things, this prevents the main transmission path for SARS-CoV-2, which is known to bring the virus to the host via the respiratory system. Particles such as droplets and aerosols that are exhaled and spread in the air when breathing, speaking, singing and sneezing are eliminated by the filter system according to the invention. The room air should be completely exchanged or cleaned at least 6 times per hour to effectively prevent infections.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist diese dadurch gekennzeichnet, dass die Module austauschbar ausgestaltet sind. Die einzelnen Module liegen als einzelne Bauteile/Baugruppen jeweils getrennt vor und können beliebig angeordnet werden. Die einzelnen Bauteile/Baugruppen sind in eigenen Rahmensystemen angeordnet beispielsweise verschraubt oder gesteckt. Die Rahmensysteme mit den einzelnen Filtermodulen, also dem Vorfiltermodul, dem UV-C Strahlungsmodul, dem Elektrofiltersystemmodul und dem Aktivkohlefiltermodul sind so ausgestaltet, dass sie austauschbar mit einander angeordnet und fixiert werden können. Es handelt sich also um ein sorgfältig durchdachtes Modul- bzw. Baukastensystem. Dies erleichtert die Anpassung des erfindungsgemäßen Filtersystems an die räumlichen Gegebenheiten. Zusätzlich wird der Transport, die Herstellung, die Wartung und vieles mehr erleichtert. So kann beispielsweise eine Anordnung den Lufteinlaß mit Vorfiltermodul in Bodenhöhe haben, darauf ist dann das Elektrofiltersystem aufgesetzt. Auf dem Elektrofiltersystem befindet sich das UV-C Strahlungsmodul. Darüber befindet sich das Aktivkohlefiltermodul. Oben auf dem Filtersystem ist dann der Luftauslass zu finden und natürlich die Ventilatoren, die den Luftstrom durch den Lufteinlass (unten) ansaugen und nach aussen ausstoßen. Diese Ausführungsform der Erfindung in dieser Anordnung saugt die Luft in Bodennähe ein. Hier werden natürlich die schwereren kontaminierten Luftpartikel und Aerosole zu finden sein. Diese werden im Vorfilter gereinigt. Der Luftstrom, der dann das Elektromodul erreicht, ist zusätzlich auch noch dem Ozon ausgesetzt, welches sich zwangsläufig bei dem Betreiben des Elektrofiltersystems durch die Aufladung und die Ionisation der Partikel bildet. Ozon ist ein Oxidationsmittel und wirkt dadurch schon desinfizierend (toxisch) auf Organismen. Die Abschirmung bei Betrieb der Luftfilteranlage berücksichtigt dies natürlich. Es kann kein Ozon entweichen. Die Reduktionskraft der Kohle im Aktivfiltermodul wandelt das restliche Ozon in Sauerstoff um. Hiernach folgt die Luftreinigung durch das UV-C Strahlungsmodul. Hier gilt ebenfalls, dass bei Betrieb das Modul so abgeschirmt ist, dass keine UV-Strahlung nach aussen dringt. In einer Luftruhezone mit dem Aktivkohlefiltermodul wird die nun nach Durchlaufen dieser Zonen vollständig gereinigte und aufbereitete Luft wieder durch den Auslass in einer Höhe von beispielweise circa 2000 mm ausgestoßen. Die gereinigte Luft befindet somit in Kopfhöhe und wird dort eingeatmet.In a special embodiment of the invention, this is characterized in that the modules are designed to be exchangeable. The individual modules are available separately as individual components/assemblies and can be arranged as required. The individual components/assemblies are arranged in their own frame systems, for example screwed or plugged in. The frame systems with the individual filter modules, i.e. the pre-filter module, the UV-C radiation module, the electrostatic filter system module and the activated carbon filter module, are designed in such a way that they can be arranged and fixed interchangeably with one another. It is therefore a carefully thought-out modular or modular system. This makes it easier to adapt the filter system according to the invention to the spatial conditions. In addition, transport, manufacture, maintenance and much more is made easier. For example, an arrangement can have the air inlet with pre-filter module at floor level, on which the electrostatic precipitator system is then placed. The UV-C radiation module is located on the electrostatic filter system. The activated carbon filter module is located above it. The air outlet can be found on top of the filter system and of course the fans that suck in the air flow through the air inlet (below) and expel it to the outside. This embodiment of the invention in this arrangement draws in the air near the ground. Of course, this is where the heavier contaminated air particles and aerosols will be found. These are cleaned in the pre-filter. The air flow that then reaches the electronic module is also exposed to the ozone that inevitably forms when the electrostatic precipitator system is operated as a result of the charging and ionization of the particles. Ozone is an oxidizing agent and therefore already has a disinfecting (toxic) effect on organisms. The shielding during operation of the air filter system naturally takes this into account. No ozone can escape. The reducing power of the carbon in the active filter module converts the remaining ozone into oxygen. This is followed by air purification by the UV-C radiation module. It also applies here that the module is shielded during operation in such a way that no UV radiation penetrates to the outside. In an air rest zone with the activated carbon filter module, the air, which has now been completely cleaned and processed after passing through these zones, is expelled again through the outlet at a height of, for example, around 2000 mm. The cleaned air is therefore at head height and is inhaled there.
Eine andere ebenfalls bevorzugte Ausführungsform der Erfindung saugt die Luft oben ein, also in Kopfhöhe, um dadurch direkt die ausgestoßenen kontaminierten Aerosole zu erreichen, reinigt die Luft und gibt sie nach Durchströmen der Module im untersten Modul wieder ab. Dort steigt die leichtere Luft nach oben, so dass ein steter Luftstrom die Luftzirkulation anregt.Another likewise preferred embodiment of the invention sucks in the air at the top, ie at head height, in order to reach the ejected contaminated aerosols directly, cleans the air and, after flowing through the modules, releases it again in the lowest module. There, the lighter air rises, so that a constant flow of air stimulates air circulation.
Auch die Anzahl der jeweiligen Filtermodule kann angepasst werden. Sind mehrere Aktivkohlefiltermodule notwendig, so fügt man eben noch ein weiteres hinzu. Dies gilt natürlich ebenfalls für die anderen Module. Das erfindungsgemäße Filtersystem wird somit jeder Luftverunreinigung Herr, es besteht sogar die Möglichkeit der Hinzunahme weiterer anderer Filter und Filtersysteme, wie einem HEPA-Filter.The number of the respective filter modules can also be adjusted. If several activated carbon filter modules are required, just add another one. Of course, this also applies to the other modules. The filter system according to the invention thus masters any air pollution; there is even the possibility of adding other filters and filter systems, such as a HEPA filter.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird das Filtersystem, welches modulartig aufgebaut und in einem Rahmensystem angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass an das Rahmensystem austauschbare Abdeckplatten angebracht sind. Diese Abdeckplatten sind leicht abnehmbar und ermöglichen den Zugriff auf das technische Innenleben des Filters zu Wartungs-Reparatur- oder anderen -zwecken. Hierdurch bietet sich auch die Möglichkeit das Erscheinungsbild des Filters an die vorliegende Einrichtung anzupassen. Der Filter stellt keinen Fremdkörper mehr in dem Raum dar. Die Abdeckplatten können durch einen Steck-, Klipp-, Leisten- oder Magnetmechanismus an das Rahmensystem angebracht werden. Wichtig ist hier die leichte Handhabung und die schnelle Montage. Die Größe der Abdeckplatten wird an die Bauteilgröße angepasst. In der weiter unten gezeigten
In einer ganz besonderen Ausführungsform der Erfindung wird der Raum um das Filtersystem durch Luftschleier oder Luftschottanlagen begrenzt. Ein Luftschleier ist eine Vorrichtung, die mit Hilfe von Gebläsen unterschiedlich konditionierte Luftmassen voneinander trennt. Also Luftmassen, die unterschiedliche Temperaturen oder auch unterschiedliche Mengen an Fremdstoffen aufweisen. Diese Abgrenzung durch Luftschleier erzeugen somit eigene abgeschlossenen Räume, deren „Wände“ zwar durchsichtig aber nicht durchlässig sind. Die Unterteilung in kleinere Räume macht diese Ausführungsform bei Aussenanlagen und Räumen, die unterteilt werden müssen, attraktiv. Aussenanlagen können hierdurch kleine, vielleicht sogar geheizte Areale abgrenzen, in denen sich Gruppen aufhalten. So zum Beispiel Raucherräume im Freien oder Ähnliches. Große Räume, Säle, die nicht in ihrer Gänze genutzt werden sollen, aber die dennoch in ihrer Optik und Pracht zu sehen sein sollen, können durch geschickt platzierte Luftschleieranordnungen verkleinert werden. Der Durchsatz der gereinigten Luft erhöht sich hierdurch natürlich um ein Vielfaches.In a very special embodiment of the invention, the space around the filter system is limited by air curtains or air bulkhead systems. An air curtain is a device that uses fans to separate differently conditioned air masses from one another. In other words, air masses that have different temperatures or different amounts of foreign matter. This delimitation by air curtains thus creates its own closed rooms, the "walls" of which are transparent but not permeable. The subdivision into smaller rooms makes this embodiment attractive for outdoor facilities and rooms that need to be subdivided. Outdoor facilities can use this to delimit small, perhaps even heated areas in which groups can be found. For example, outdoor smoking rooms or the like. Large rooms, halls that are not intended to be used in their entirety, but which should nevertheless be seen in their optics and splendor, can be made smaller by cleverly placed air curtain arrangements. This of course increases the throughput of the cleaned air many times over.
Im folgenden werden, nicht einschränkend zu verstehende Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnung besprochen. In dieser zeigen:
-
1 schematisch, Grundaufbau Luftreinigungssystems -
2 schematisch, Grundaufbau Aussenanlagenfiltersystem -
3 schematisch, Grundaufbau FT-Deckenfilter -
4 Schematisch Lamellenkamm -
5 Erdungsbaugruppe
-
1 schematic, basic structure of air purification system -
2 Schematic, basic structure of outdoor system filter system -
3 schematic, basic structure FT ceiling filter -
4 Schematic laminar comb -
5 ground assembly
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Filtersystem, LuftreinigungssystemFilter system, air purification system
- 22
- Kubus obencube above
- 33
- Kubus mittecube center
- 44
- Kubus untencube below
- 55
- Verkleidung, untenfairing, below
- 66
- Verkleidung, mittefairing, center
- 77
- Verkleidung, obendisguise, above
- 88th
- Ausstoßelementejection element
- 99
- Ventilatorfan
- 1010
- Elektrofiltermodulelectrostatic precipitator module
- 1111
- UV-C StrahlungsmodulUV-C radiation module
Hier sind leicht die 4 funktionellen Module zu erkennen, aus welchen das Luftreinigungssystem 1, hier in Form eines Schrankfilters 1 aufgebaut sein kann. Die
Die Schemazeichnung daneben, also die zweite Figur von links, zeigt den Schrankfilter 1 nach Abnehmen der Verkleidung 5, 6, 7 und durch die Wand hindurch. Es wird ein Blick auf das Innenleben des Filter möglich. Unter der Abdeckung oben auf dem Schrankfilter 1 erkennt man deutlich die kreisförmigen Aussparungen, aus welchem die Luft ausgestoßen wird. Auf jeder Seite des Schrankfilters 1 können bis zu drei Ausstoßelemente 8 angeordnet sein. In diesem Ausführungsbeispiel sind allerdings nur genau drei auf einer Seite, also eben genau 3 Aussparungen. Hierzu verwendet man in diesem Fall die Radialventilatoren 9 mit rückwärts gekrümmten Schaufeln, welche einseitig saugend arbeiten. Es hat sich vorteilhaft erwiesen die zusätzlich benötigten Bauteile, die zur funktionsgerechten Montage notwendig sind, bei dem jeweiligen Gerätehersteller fertigen zu lassen. So können Radialmodule, also einbau- und einsatzfertige Ventilatoren 9 im passenden Gehäuse bei Fachgeschäften für den Industriebdarf bezogen werden. Unter den Öffnungen sieht man schematisch dargestellt die Ventilatoreinheiten.The schematic drawing next to it, ie the second figure from the left, shows the cabinet filter 1 after removing the cover 5, 6, 7 and through the wall. A view of the inner workings of the filter is possible. Under the cover on top of the cabinet filter 1 you can clearly see the circular recesses from which the air is expelled. Up to three
In dieser Figur verläuft der Luftstrom von unten nach oben. Die Luft passiert also zuerst das Vorfiltermodul, folgend das Elektrofiltersystem 10, danach das UV-C Strahlungsmodul 11 und am Schluß den Aktivkohlefilter 12. Das Vorfiltermodul ist hier ein engmaschiges Gitter. Seine siebartige Wirkung fängt die groben Schmutzpartikel frühzeitig ab. Er besitzt eine definierte einheitliche Porengröße, welche so beschaffen ist, dass Haare, Hautschuppen, große Fusseln, Staubflocken, Insekten und andere grobe Stoffe aus dem Luftstrom genommen werden. Sie gelangen somit nicht mehr zu den darauf folgenden Filtermodulen, so dass eine Belastung durch diese Partikel nicht stattfinden kann.In this figure, the airflow is from bottom to top. The air thus first passes through the pre-filter module, followed by the electrostatic filter system 10, then the UV-C radiation module 11 and finally the activated carbon filter 12. The pre-filter module here is a close-meshed grid. Its sieve-like effect catches the coarse dirt particles at an early stage. It has a defined uniform pore size, which is such that hair, dander, large lint, dust particles, insects and other coarse materials are removed from the air flow. As a result, they no longer reach the subsequent filter modules, so that exposure to these particles cannot take place.
Die nun noch weiter im Luftstrom vorhandenen Partikel, Zellreste, Feinstaub und Aerosole werden über Elektrofilter 10 gebunden. Die durch eine Sprühelektrode aufgeladenen Teilchen werden von einer gegenpolig aufgeladenen Platte angezogen. Nach der Wanderung der geladenen Teilchen zur Niederschlagselektrode geben sie dort ihre Ladung ab. Sie bleiben dennoch an der Niederschlagselektode haften und bilden dort eine Staubschicht aus, die in regelmäßigen Zeitabständen abgereinigt werden muss. Die meisten Teilchen sind folglich aus dem Luftstrom entfernt worden.The particles, cell residues, fine dust and aerosols still present in the air flow are bound by electrostatic filters 10 . The particles charged by a discharge electrode are attracted to a plate charged with opposite polarity. After the charged particles have migrated to the collecting electrode, they release their charge there. They still stick to the precipitation electrode and form a layer of dust there that has to be cleaned off at regular intervals. Most of the particles have consequently been removed from the air flow.
Das UV-C Strahlungsmodul 11, welches im oberen aber auch im mittleren Kubus 2, 3 angeordnet ist, wird zur Desinfektion der eingesaugten Luft verwendet. In einem Wellenlängenbereich zwischen 240 - 280 nm werden Mikroorganismen wie Bakterien, Schimmel, Hefen, Viren und Sporen abgetötet. Die UV-C Strahler sind auch für Menschen nicht ungefährlich, daher sind diese hinter den für die Strahlung undurchdringbaren Wänden des Schrankfilters 1 verborgen. In diesem Ausführungsbeispiel des erfinderischen Filtersystems sind 6 UV-C Einheiten in dem oberen und mittleren Kubus angebracht. Sie sind so angeordnet, dass sie die vorbeiströmende Luftmasse vollständig durchleuchten und durchstrahlen. Bei einer Strahlungsdauer von wenigen Sekunden wird der Luftstrom zu mehr als 99% von lebenden Mikroorganismen befreit, da die Strahlung die Zellmaterial, unter anderem auch die DNS zerstört.The UV-C radiation module 11, which is arranged in the upper but also in the middle cube 2, 3, is used to disinfect the air sucked in. Microorganisms such as bacteria, mould, yeast, viruses and spores are killed in a wavelength range between 240 - 280 nm. The UV-C emitters are also not harmless to humans, which is why they are hidden behind the walls of the cabinet filter 1, which are impenetrable to the radiation. In this embodiment of the inventive filter system, 6 UV-C units are mounted in the top and middle cubes. They are arranged in such a way that they completely illuminate and radiate through the air mass flowing past. With a radiation duration of a few seconds, more than 99% of the air flow is freed from living microorganisms, since the radiation destroys the cell material, including the DNA.
Das Aktivkohlefiltermodul filtert die unangenehmen Gerüche und gasförmige Stoffe aus dem Luftstrom heraus. Durch die sehr große innere Oberfläche werden auch gelöste Kleinstpartikel adsorbiert. Zusätzlich wirkt die Kohle als Reduktionmittel und kann so Stoffe wie Ozon und Chlor oder andere Oxidationsmittel aufnehmen, reduzieren und so in andere Stoffen überführen.The activated carbon filter module filters unpleasant odors and gaseous substances out of the air flow. Due to the very large inner surface, even the smallest dissolved particles are adsorbed. In addition, the carbon acts as a reducing agent and can absorb substances such as ozone and chlorine or other oxidizing agents, reduce them and convert them into other substances.
Die weiteren Zeichnungen die dritte von links und die vierte von links zeigen die Maße und geometrischen Gegebenheiten des Rahmensystem und des Aufhängungsmechanismus. Unten Rechts sieht man den Schrank in seiner Gesamtheit. Desweiteren ist noch eine Blick von Oben angegeben.The other drawings, the third from the left and the fourth from the left, show the dimensions and geometrical conditions of the frame system and the suspension mechanism. Below right you can see the cabinet in its entirety. There is also a view from above.
- 1. Stufe: Grobfilter (Vorfilter) zum Zurückhalten großer Gegenstände wie Kunststoffabfälle, Zigarettenstummel, Laub, größere Insekten.
- 2. Stufe: Elektrofilter 10 zur Abscheidung von Partikeln und Aerosolen im Bereich von unter 1 µm bis 10 µm. Der elektrostatische Staubabscheider ist zweistufig aufgebaut: In der Ionisationseinheit wird ein starkes elektrostatisches Feld erzeugt. Die Ladungsträger (Elektronen und Ionen) lagern sich an die in der Luft enthaltenen Partikel und Aerosole an und laden diese so positiv oder negativ auf. Anschließend gelangt die Luft mit den geladenen Partikeln und Aerosolen zur Kollektoreinheit, in dem sich ein elektrostatisches Feld befindet. Dort werden die festen und flüssigen Teilchen gemäß ihrer Ladung abgelenkt und lagern sich an der entsprechend entgegengesetzt geladenen Kollektorplatte ab.
- 3. Stufe: Aktivkohlefilter zur Entfernung von gasförmigen Schadstoffen (also auch Stickoxide) und Gerüchen.
- 3.1 Ventilator 9. Hinter diesem teilt sich der Luftstrom in 2 Teile, wobei ein Teil in der Luftschleiereinheit verwendet und der andere in der UV-C Einheit 11 gesäubert und genutzt wird.
- 3.1a Luft für Schleier. Durch diese im Filtersystem eingebaute Vorrichtung wird der Luftschleier erzeugt. Er ist auf die geometrischen Gegebenheiten ausgerichtet und sorgt für einen optimal zu belüftenden Raum.
- 3.1b Luft für die UV-C Einheit 11.
- 4. Stufe: Sterilisationskammer zum Abtöten von Keimen, Bakterien und Viren mit Hilfe von Ozon und UV-C-Licht. Diese vierte Stufe besteht aus einer Kammer, die mit UV-C-Quellen bestückt ist, um, die in der durchströmenden Luft befindlichen, Keime abzutöten. UV-C Licht ist Licht in einem Wellenlängenbereich von 254 nm und sehr energiereich. Es zerstört bzw. inaktiviert verschiedene Keime (Bakterien, Viren, Sporen) und wird nach dem Stand der Technik u.a. zur Trinkwasserreinigung oder Desinfektion von öffentlichen Verkehrsmitteln und Krankenhäusern verwendet.
- 1st stage: Coarse filter (pre-filter) to retain large objects such as plastic waste, cigarette butts, leaves, larger insects.
- 2nd stage: electrostatic precipitator 10 for separating particles and aerosols in the range from less than 1 μm to 10 μm. The electrostatic dust separator has a two-stage structure: A strong electrostatic field is generated in the ionization unit. The charge carriers (electrons and ions) accumulate on the particles and aerosols contained in the air and thus charge them positively or negatively. The air with the charged particles and aerosols then reaches the collector unit, which contains an electrostatic field. There, the solid and liquid particles are deflected according to their charge and are deposited on the correspondingly oppositely charged collector plate.
- 3rd stage: Activated carbon filter to remove gaseous pollutants (including nitrogen oxides) and odours.
- 3.1 Fan 9. Behind this, the air flow splits into 2 parts, one part being used in the air curtain unit and the other being cleaned and used in the UV-C unit 11.
- 3.1a air for veils. The air curtain is created by this device built into the filter system. It is geared to the geometric conditions and ensures a room that can be optimally ventilated.
- 3.1b air for the UV-C unit 11.
- 4th stage: Sterilization chamber for killing germs, bacteria and viruses with the help of ozone and UV-C light. This fourth stage consists of a chamber equipped with UV-C sources to kill germs in the air flowing through. UV-C light is light in a wavelength range of 254 nm and is very high in energy. It destroys or inactivates various germs (bacteria, viruses, spores) and, according to the state of the art, is used, among other things, to purify drinking water or disinfect public transport and hospitals.
Durch eine geeignete Luftführung und zu entwickelnde, optimale Auslassvorrichtungen wird sichergestellt, dass die Strömungsgeschwindigkeit auf ein für den Wartenden angenehmes Maß reduziert wird. Die gesäuberte Luft kann auch durch Aromen und wohltuende Düfte angereichert werden, die zusätzlich das Wohlbefinden von Körper, Seele und Geist der Personen in der Frischluftzelle verbessern. Weiterhin kann die Technik bzw. der Aromazusatz im Retailbereich eingesetzt werden, um Kaufimpulse zu setzen (auch Sponsoring bzw. als Werbemaßnahme).Appropriate air flow and optimal outlet devices to be developed ensure that the flow rate is reduced to a level that is comfortable for those waiting. The cleaned air can also be enriched with aromas and beneficial scents, which further improve the well-being of the body, soul and spirit of the people in the fresh air cell. Furthermore, the technology or the aroma additive can be used in the retail sector to stimulate purchases set (including sponsoring or as an advertising measure).
Durch die Verwendung des Luftschleiersystems wird der Raum seitlich abgegrenzt, ohne eine physische Seitenwand zu besitzen. Dadurch ist der Raum optisch unbegrenzt und verhindert den Eindruck des Eingeschlossen seins: Gleichzeitig wird eine klar definierte Abgrenzung zur ungereinigten Umgebungsluft erreicht. Die Luft die für die Luftschleier benötigt wird, besteht zu 100% aus gereinigter Luft. Im durch die Luftschleier begrenzten Raum herrscht ein leichter Überdruck, was eine Vermischung mit der Außenluft minimiert. Gleichzeitig werden Personen nicht mehr baulich von der Allgemeinheit abgetrennt (ähnlich der Raucherkabine), um frische, saubere Luft zu atmen. Der Wartende muss keinen geschlossenen Raum betreten, welcher häufig mit erhöhtem Infektionsrisiko assoziiert wirdBy using the air curtain system, the room is delimited laterally without having a physical side wall. As a result, the room is optically unlimited and prevents the impression of being enclosed: At the same time, a clearly defined demarcation from the uncleaned ambient air is achieved. The air required for the air curtain consists of 100% cleaned air. The space delimited by the air curtains is slightly over-pressurised, which minimizes mixing with the outside air. At the same time, people are no longer structurally separated from the general public (similar to the smoking cabin) in order to breathe fresh, clean air. The waiting person does not have to enter a closed room, which is often associated with an increased risk of infection
Mit der mobilen Luftreinigungsanlage für vierstufige Reinigung von Umgebungsluft wird eine effiziente Filtereinheit zur Verfügung stehen, mit der z. B. in öffentlichen Bereichen mit hohem Personenaufkommen, an Stellen mit hoher Feinstaub-, Stickoxid- und/oder Keimbelastung die Luft effizient und umweltschonend gereinigt werden kann. Durch den einfachen und leichten Aufbau der Anlage kann die Luftreinigungsanlage binnen kurzer Zeit und mit geringem Aufwand an Verschmutzungsbrennpunkten aufgestellt und als Frischluftstation in Betrieb genommen werden. Bevorzugte Einsatzgebiete sind stark frequentierte Warte-, Schulungs- oder Gastronomiebereiche sowie verschiedene Zonen bei kulturellen Veranstaltungen (Konzert, Theater, Museen, Tagungen, ...).With the mobile air cleaning system for four-stage cleaning of ambient air, an efficient filter unit will be available with which e.g. B. in public areas with a high number of people, in places with high fine dust, nitrogen oxide and / or germs, the air can be cleaned efficiently and environmentally friendly. Due to the simple and easy structure of the system, the air purification system can be set up at pollution hotspots within a short time and with little effort and put into operation as a fresh air station. Preferred areas of application are heavily frequented waiting, training or catering areas as well as various zones at cultural events (concerts, theatres, museums, conferences, ...).
Eine weitere Variante der mobilen Luftreinigungsanlage verzichtet auf die Luftschleier und die Überdachung. Sie soll parallel mitentwickelt werden. Ihr Einbau ist in mobilen, teils raumhohen Einheiten vorgesehen, um zum Beispiel die Luft in Schulen und Gastronomiebereichen in Zeiten von COVID-19 reinzuhalten und die Ansteckungsgefahr zu minimieren. Die Anzahl der Stoßlüftungen kann so reduziert werden, was die Heizkosten und damit den ökologischen Fußabdruck verringert.Another variant of the mobile air purification system does without the air curtain and the roof. It is to be developed in parallel. They are to be installed in mobile, partly room-high units, for example to keep the air in schools and catering areas clean during COVID-19 and to minimize the risk of infection. The number of shock ventilations can be reduced, which reduces heating costs and thus the ecological footprint.
Zum Stand der Technik zur Reinigung der Luft von Partikeln und Aerosolen gehören hauptsächlich zwei verschiedene Technologien - die Gewebefilter einerseits und die elektrostatischen Staubabscheider andererseits.The state of the art for cleaning the air from particles and aerosols mainly includes two different technologies - the fabric filter on the one hand and the electrostatic dust separator on the other.
Gewebefilter sind vom Funktionsprinzip her sehr einfach aufgebaut: Eine aus Gewebe, Filz oder ähnlichem Material hergestellte Membran oder Matte liegt im Gasstrom. Die Partikel und Aerosole, die größer sind als die gasdurchlässigen Poren der Membran oder Matte, werden festgehalten oder haften daran an. Die gereinigte Luft strömt durch die Poren. Mit der Zeit setzen sich die Poren durch abgeschiedene Partikel teilweise zu und an der Oberfläche des Filtermaterials bilden sich Ablagerungen, der Filterkuchen. Dadurch können im Verlauf der Verwendung des Filters auch Partikel mit kleinerem Durchmesser als die Porengröße abgeschieden werden. Der Druckabfall an diesen Membranen oder Matten ist relativ hoch und steigt mit dem Verschmutzungsgrad stark an, weil die festgehaltenen Partikel die Poren verengen oder verstopfen. Eine Reinigung der Membranen oder Matten ist bis zu einem gewissen Grad möglich, indem man sie ausklopft oder die Partikel durch Druckluftstöße oder mit einem Gegenstrom wieder aus der Membran oder Matte entfernt. Langfristig muss die Membran oder Matte jedoch immer wieder erneuert werden. Es entstehen somit regelmäßige Kosten für Neukauf und Entsorgung der beladenen Filtermatten.Fabric filters are very simple in terms of their functional principle: A membrane or mat made of fabric, felt or similar material lies in the gas flow. The particles and aerosols larger than the gas permeable pores of the membrane or mat are trapped or adhere to. The cleaned air flows through the pores. Over time, the pores become clogged with separated particles and deposits form on the surface of the filter material, the filter cake. As a result, particles with a smaller diameter than the pore size can also be separated during the use of the filter. The pressure drop across these membranes or mats is relatively high and increases sharply with the degree of contamination because the trapped particles narrow or clog the pores. The membranes or mats can be cleaned to a certain extent by beating them out or removing the particles from the membrane or mat again using compressed air blasts or a countercurrent flow. In the long term, however, the membrane or mat has to be renewed again and again. This results in regular costs for buying new and disposing of the loaded filter mats.
Elektrostatische Staubabscheider sind technisch komplexer Sie sind schon ähnlich weiter oben beschreiben worden. Sie bestehen aus Elektroden und Kollektorplatten zur Anlagerung der abzuscheidenden Partikel, die Gassen bilden, durch die das zu reinigende Gas strömt. Die Elektroden werden mit positiver oder negativer Spannung beaufschlagt, während die Kollektorplatten geerdet sind und damit als entgegengesetzt geladener Pol fungieren. Dadurch entstehen starke elektrostatische Felder in den Gassen, die Partikel werden elektrostatisch aufgeladen und lagern sich dann an die jeweils entgegengesetzt geladenen Elektroden an. Die elektrostatischen Felder werden mit einer Hochspannungsquelle erzeugt. Im Unterschied zur klassischen Reinigungsmethode durch Abklopfen oder Abspülen mit Wasser erfolgt die Reinigung der Elektroden im neu entwickelten Filter durch Abbürsten. Dazu ist am Elektrofilter ein Bürstenkopf (ähnlich eines Lamellenkamms) installiert. Mit diesem wird der Elektrofilter nach einem gewissen Zeitraum, den ein Indikator optisch und oder auch akustisch anzeigt, automatisch oder nach Kundenwunsch manuell gereinigt. Durch diese Reinigung werden die abgeschiedenen Partikel von den Kollektorplatten entfernt und können entsorgt werden. Dieser Müll ist gesundheitlich unbedenklich und enthält nachgewiesener Maßen keine Schadstoffe in höheren, als den gesetzlich für allgemeinen Müll zugelassenen Konzentrationen.Electrostatic dust separators are technically more complex. They have already been described in a similar way above. They consist of electrodes and collector plates for the accumulation of the particles to be separated, which form channels through which the gas to be cleaned flows. Positive or negative voltage is applied to the electrodes, while the collector plates are grounded and thus act as an oppositely charged pole. This creates strong electrostatic fields in the lanes, the particles are electrostatically charged and then accumulate on the oppositely charged electrodes. The electrostatic fields are generated with a high voltage source. In contrast to the classic cleaning method of tapping or rinsing with water, the electrodes in the newly developed filter are cleaned by brushing. For this purpose, a brush head (similar to a lamellar comb) is installed on the electrostatic precipitator. With this, the electrostatic precipitator is cleaned automatically or manually according to customer requirements after a certain period of time, which an indicator shows optically and/or acoustically. This cleaning removes the separated particles from the collector plates and can be disposed of. This waste is harmless to health and has been proven not to contain any pollutants in concentrations higher than those permitted by law for general waste.
Durch die offene Struktur, deren Abmessungen um Größenordnungen über der Korngröße der abzuscheidenden Partikel oder Aerosole liegen, ergibt sich ein nur sehr geringer Druckabfall. Das bedeutet, die eingesetzte Lüftungstechnik kommt mit relativ geringen Leistungen aus. Zusätzlich ist der Druckabfall, anders als bei Gewebefiltern, im Prinzip unabhängig vom Verschmutzungsgrad des Staubabscheiders. Der Lebensdauer eines elektrostatischen Staubabscheiders sind keine systematischen Grenzen gesetzt und für die Abscheidefähigkeit gibt es keine systematische Grenzkorngröße.Due to the open structure, the dimensions of which are orders of magnitude greater than the grain size of the particles or aerosols to be separated, there is only a very small pressure drop. This means that the ventilation technology used requires relatively little power. In addition, the pressure drop is, in principle, independent of the degree of contamination of the dust separator, unlike with bag filters. The service life of an electrostatic dust collector is not systematic cal limits and there is no systematic grain size limit for the separability.
Feinstaub (englisch „particulate matter“ - PM) ist ein Teil des Schwebstaubs und mit bloßem Auge in der Regel nicht erkennbar. Die komplexe Mischung aus festen und flüssigen Partikeln in der Umgebungsluft wird allgemein als PM2,5 und PM10 beschrieben. Diese Partikel, die kleiner als 10 Mikrometer (PM10) bzw. sogar kleiner als 2,5 Mikrometer (PM2,5) sind, sind besonders gefährlich, weil sie ins tief ins Lungensystem eindringen können. Typische vom Menschen verursachte Quellen für PM-Schadstoffe sind Verbrennungsprozesse, industrielle Abgase, der Straßenverkehr (Fahrzeugabgase, Reifen- und Straßenabrieb), Bautätigkeiten und die Landwirtschaft. Feinstaub wird aber auch von natürlichen Prozessen erzeugt, z.B. durch Vulkanausbrüche, Meere, Wald- und Buschfeuer und biologische Prozesse (z.B. Freisetzung von Sporen und Pollen).Fine dust (English "particulate matter" - PM) is part of the suspended dust and is usually not visible to the naked eye. The complex mix of solid and liquid particles in ambient air is commonly described as PM2.5 and PM10. These particles, which are smaller than 10 microns (PM10) or even smaller than 2.5 microns (PM2.5), are particularly dangerous because they can penetrate deep into the pulmonary system. Typical man-made sources of PM pollutants are combustion processes, industrial exhaust gases, road traffic (vehicle exhaust, tire and road abrasion), construction activities and agriculture. However, particulate matter is also produced by natural processes, e.g. by volcanic eruptions, oceans, forest and bush fires and biological processes (e.g. release of spores and pollen).
Flüchtige organische Verbindungen (englisch „volatile organic compounds“ - VOC) sind eine komplexe Gruppe gasförmiger Verunreinigungen organischen Ursprungs, die aus Feststoffen und Flüssigkeiten freigesetzt werden. Typische Quellen flüchtiger organischer Verbindungen sind eine große Anzahl regelmäßig eingesetzter Produkte wie Lacke und Farben, Reinigungsmittel, Baumaterialien, Kosmetika, Pestizide und viele mehr. Außerdem werden sie bei unvollständiger Verbrennung und diversen biologischen Prozessen (Fäulnis, Pflanzenstoffwechsel, ...) freigesetzt. VOC lösen diverse schädliche Wirkungen aus, vor allem natürlich bei hohen Konzentrationen. Als besonders störend wird of auch die Geruchsbelästigung empfunden.Volatile organic compounds (VOC) are a complex group of gaseous pollutants of organic origin that are released from solids and liquids. Typical sources of volatile organic compounds are a large number of regularly used products such as paints and varnishes, cleaning agents, building materials, cosmetics, pesticides and many more. They are also released in the event of incomplete combustion and various biological processes (rotting, plant metabolism, ...). VOCs trigger various harmful effects, especially of course at high concentrations. The odor nuisance is often perceived as particularly annoying.
Dies sind in erster Linie Bakterien, Viren und Pilzsporen, aber auch Hautschuppen und Speichel von Menschen oder Tieren. Es gibt viele Quellen wie Abfallbeha lter, Haustiere, HLK-Anlagen, Küchen, gefährliche Mikroorganismen in Krankenhäusern usw..These are primarily bacteria, viruses and fungal spores, but also skin flakes and saliva from humans or animals. There are many sources such as trash cans, pets, HVAC systems, kitchens, dangerous microorganisms in hospitals, etc.
Der Filter verbessert also die (Raum)Luftqualitat, indem feste Verunreinigungen gefiltert, gasförmige Schadstoffe abgeschieden und alle schädlichen Mikroorganismen neutralisiert werden.The filter thus improves the (room) air quality by filtering solid impurities, separating gaseous pollutants and neutralizing all harmful microorganisms.
Die Lösung für einen Wartebereich soll darin bestehen, dass wir einen unsichtbar abgegrenzten Raum - die Frischluftzelle - mit Hilfe von Luftschleiern und einem geringen Überdruck kreieren. Luft wird größtenteils aus der Umgebung und teilweise auch aus der Frischluftzelle angesaugt und durch die Luftreinigungsanlage von Stäuben, Aerosolen und anderen Inhaltsstoffen gereinigt. Dadurch wird einerseits belastete Umgebungsluft den Qualitätsanforderungen der Frischluftzelle angepasst. Andererseits werden in der Zelle erzeugte Belastungen, z.B. aus der Atemluft von Personen, die sich in der Zelle aufhalten, ebenfalls entfernt.The solution for a waiting area should be that we create an invisibly delimited space - the fresh air cell - with the help of air curtains and a slight overpressure. Air is mostly sucked in from the environment and partly also from the fresh air cell and cleaned of dust, aerosols and other ingredients by the air cleaning system. As a result, on the one hand, polluted ambient air is adapted to the quality requirements of the fresh air cell. On the other hand, pollution generated in the cell, e.g. from the breathing air of people staying in the cell, is also removed.
Die WHO Richtlinie definiert den Grenzwert für PM10 im 24Stundel-Mittel bei 500 g/m3. Diese Konzentration darf in Deutschland gemäß der 39. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (39. BlmSchV) nicht öfter als 35 mal im Jahr überschritten werden. Gleichzeitig legt die 39.BImSchV einen absoluten Grenzwert von 40□ g/m3 für PM10 fest. Diese Grenzwerte gelten prinzipiell für die Konzentrationen im Außenbereich. Messungen an U-Bahnstationen haben gezeigt; dass die dort vorliegenden Konzentrationen um ein Vielfaches höher sind. Die hohen Werte ergeben sich aufgrund der unterirdischen Lage und des begrenzten Luftaustauschs mit der Umgebung. Quellen für Partikel und gasförmige Schadstoffe sind Bremsabrieb der U-Bahn, eingetragene Schmutzpartikel, die durch die U-Bahn erzeugte Strömung wieder aufgewirbelt werden und die Wartenden selbst, besonders zur Hauptverkehrszeit. Die in dieser Anmeldschrift genannten Filtersysteme erfüllen alle von der WHO geforderten Werte.The WHO guideline defines the limit value for PM10 as a 24-hour average at 500 g/m 3 . According to the 39th ordinance for the implementation of the Federal Immission Control Act (39th BlmSchV), this concentration may not be exceeded more than 35 times a year in Germany. At the same time, the 39th BImSchV sets an absolute limit value of 40□ g/m 3 for PM10. In principle, these limit values apply to outdoor concentrations. Measurements at subway stations have shown; that the concentrations there are many times higher. The high values are due to the underground location and the limited exchange of air with the environment. Sources of particles and gaseous pollutants are brake dust from the subway, dirt particles carried in, which are whirled up again by the flow generated by the subway and the people waiting themselves, especially at rush hour. The filter systems mentioned in this application meet all the values required by the WHO.
Der Abstand zwischen ESP-Modul und Aktivkohlefilter ist als Verweilkammer für die zuvor gereinigte Luft gedacht. In dieser Verweilkammer wird die Luft durch das zuvor durch den ESP produziert Ozon von Bakterien, Viren und Keimen gereinigt und und anschließend durch den Aktivkohlefilter gesaugt. Der Aktivkohlefilter absorbiert alle schädlichen Gasen und Gerüche. Im Anschluss an diesen Prozess wird die Luft noch durch den HEPA Filter gesaugt um als Redundanz evtl. noch verbleibende Feinstaubpartikel und Viren etc. Zu beseitigen. Die Luft wird dann vertikal aus dem Filter geblasen und verteilt sich dann im Raum. Momentan kann ich noch nicht saugen wir das Problem der Luftverteilung im Raum gelöst werden kann. Um diese Lösung aufzuzeigen wird das Design des Gehäuses einen sehr großen Einfluss haben. Grundsätzlich kann die Luft auch nur nach oben abgeführt werden, was eine gezielte Verteilung der gereinigten Luft im Innenraum allerdings nicht zugute kommt.The distance between the ESP module and the activated carbon filter is intended as a dwelling chamber for the previously cleaned air. In this dwelling chamber, the air is cleaned of bacteria, viruses and germs by the ozone previously produced by the ESP and then sucked through the activated carbon filter. The activated carbon filter absorbs all harmful gases and odors. Following this process, the air is still sucked through the HEPA filter Redundancy any remaining fine dust particles and viruses etc. to be eliminated. The air is then blown vertically out of the filter and then spreads out in the room. I can't vacuum at the moment if we can solve the problem of air distribution in the room. To demonstrate this solution, the design of the case will have a very big impact. In principle, the air can only be discharged upwards, which does not benefit a targeted distribution of the cleaned air in the interior.
Der Mindestabstand von 10cm zur Raumdecke sollte allerdings nicht unterschritten werden. Der Wechsel des HEPA wird durch eine Kontrollleuchte ausgegeben, die bei zu starkem Druckverlust (geschuldet der Verunreinigung im HEPA) signalisiert „Filterwechsel“.However, the minimum distance of 10cm to the ceiling should not be undercut. The change of the HEPA is indicated by a control lamp, which signals "filter change" if the pressure loss is too great (due to the contamination in the HEPA).
Bei industriellen Anlagen werden die Kollektor und Erdungsplatten durch „abklopfen“ oder durch Nassreinigen (Wasser & Druckluft) gereinigt. Um diese umständliche Reinigung zu umgehen wurde der hier gezeigte „Lamellenkamm“ entwickelt. Der Lamellenkamm wird in den Zwischenraum zwischen Erdungs- und Kollektorplatte eingeführt und durch manuelle „Säge“ (Vor-und Zurückbewegung) und Hubbewegungen werden die Platten von dem angesammelten Stäuben gesäubert. Die Bürste ist ⅓ der ESP Breite (der Handlichkeit geschuldet) und muss daher mindestens 3 mal angesetzt werden um den gesamten Filter zu reinigen. Die Stäube können dann mit einem handelsüblichen Staubsauger aufgesaugt werden. Der Vorteil des ESP-Filters mit seiner Reinigungsbürste ist dass dieser keine hohen Wartungs- und Zubehörausgaben erfordert. Er ist auch oftmals wiederverwendbar.In industrial systems, the collector and grounding plates are cleaned by “tapping” them off or by wet cleaning (water and compressed air). The "lamellar comb" shown here was developed to avoid this cumbersome cleaning process. The lamellar comb is inserted into the space between the grounding and collector plates and the plates are cleaned of the accumulated dust by manual "saw" (back and forth movement) and lifting movements. The brush is ⅓ of the ESP width (due to handiness) and must therefore be used at least 3 times to clean the entire filter. The dust can then be vacuumed up with a standard vacuum cleaner. The advantage of the ESP filter with its cleaning brush is that it does not require high maintenance and accessory expenses. It is also often reusable.
Der Lamellenkamm besteht aus einzelne Zylinderbürsten die versetzt zu einander auf einer Platte angebracht sind. Versetzte Anordnung aufgrund des geringen Spaltmasses zwischen den einzelne Platten des ESP, da sich die Bohrungen für die Aufnahme der Zylinderbürsten sonst nicht realisieren ließe. Die Zylinderbürsten ähneln/ sind Bürsten zum reinigen von Flaschen. Die Maßangaben sind:
- Durchmesser einer Bürste: 6mm
- Gesamtlänge: 400mm
- Besatzlänge: 100mm
- Besatz: Nylon
- Drehdraht: 1.2mm
- Diameter of a brush: 6mm
- Total length: 400mm
- Trim length: 100mm
- Trim: nylon
- Twist Wire: 1.2mm
Die Wirkungsweise ist hier kursorisch wiedergegeben:
- - Sobald die Rückwand vom Schrank abmontiert wird, wird die Erdungsstange durch die Feder (gespannt) in die Ausgangslage gebracht und das Elektrofiltermodul wird geerdet
- - Nachdem die Rückwand wieder montiert wird, wird die Feder zusammen gedrückt und die Erdungsbleche vom Elektrofiltermodul weggeführt
- - As soon as the rear panel is removed from the cabinet, the earthing rod is brought into the initial position by the spring (tensioned) and the electrostatic precipitator module is earthed
- - After the rear panel is reassembled, the spring is compressed and the grounding plates are moved away from the electrostatic precipitator module
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