DE102020130640A1 - Central three-stage room filter system to create clean rooms through laminar flow air flow - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System (10) zum Filtern von Atemluft in einem Raum (12), mit: einem flächig ausgebildeten Deckenelement (14) zum Anbringen an einer Decke des Raums mit mehreren Öffnungen (26) in einer dem Raum zugewandten Unterseite zum Einleiten von Atemluft in den Raum; einem länglich ausgebildeten Bodenleistenmodul (16) zum Anbringen im Bereich eines Bodens des Raums mit einer dem Raum zugewandten Öffnung (32) zum Ausleiten von Atemluft aus dem Raum; einem Ventilatoren- und Regelmodul (18) in Verbindung mit dem Deckenelement und dem Bodenleistenmodul zum Erzeugen einer laminaren Strömung zwischen dem Deckenelement und dem Bodenleistenmodul; und einem Filtermodul (20) zum Empfangen und Filtern der durch das Bodenleistenmodul ausgeleiteten Atemluft und zum Weiterleiten der gefilterten Atemluft an das Deckenelement, wobei das Deckenelement zum luftdichten Ankoppeln an weitere Deckenelemente ausgebildet ist und das Bodenleistenmodul zum luftdichten Ankoppeln an weitere Bodenleistenmodule ausgebildet ist.The present invention relates to a system (10) for filtering breathing air in a room (12), with: a flat ceiling element (14) for attachment to a ceiling of the room with a plurality of openings (26) in an underside facing the room for introduction of breathing air into the room; an elongate base strip module (16) for attachment in the area of a floor of the room with an opening (32) facing the room for discharging breathable air from the room; a fan and control module (18) in communication with the ceiling member and the baseboard module for creating a laminar flow between the ceiling member and the baseboard module; and a filter module (20) for receiving and filtering the breathing air discharged through the floor strip module and for forwarding the filtered breathing air to the ceiling element, the ceiling element being designed for airtight coupling to further ceiling elements and the floor strip module being designed for airtight coupling to further floor strip modules.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Filtern von Atemluft in einem Raum.The present invention relates to a system for filtering breathing air in a room.
Krankheitserreger wie Viren, insbesondere das neuartige Coronavirus, können über Aerosole, die ihre Träger sind, zwischen Menschen übertragen werden. Ein infizierter Mensch scheidet beim Atmen, Sprechen oder Husten Aerosolpartikel aus, die durch Einatmen, Hautkontakt oder beispielsweise auch durch die Augenschleimhaut in den Organismus eines anderen Menschen gelangen können. Gerade im Fall von kleinen und leichten Krankheitserregern können derartige Organismen bzw. Aerosole dabei in der Atem- bzw. Umgebungsluft lokal in ausreichend hohen Konzentrationen für eine Infektion vorliegen. Dieser Infektionsweg ist insbesondere in geschlossenen Räumen bei ansteigendem CO2-Gehalt relevant, da darin Bereiche mit hoher Konzentration von Aerosolpartikeln nur in geringem Maße durch Luftströmungen aufgelöst werden.Pathogens such as viruses, especially the novel coronavirus, can be transmitted between people via aerosols, which are their carriers. An infected person excretes aerosol particles when breathing, speaking or coughing, which can enter the organism of another person through inhalation, skin contact or, for example, through the mucous membrane of the eyes. Especially in the case of small and light pathogens, such organisms or aerosols can be locally present in the breathing or ambient air in sufficiently high concentrations for an infection. This route of infection is particularly relevant in closed rooms with an increasing CO 2 content, since areas with a high concentration of aerosol particles are only dissolved to a small extent by air currents.
Im Sommer kann die Belastung mit Krankheitserregern nachweislich durch regelmäßiges Belüften reduziert werden, im Herbst und Winter ist dieser Ansatz aus Temperaturgründen jedoch ausgeschlossen. Trotz des Belüftens müssen weiterhin Atemmasken genutzt und Abstandsregeln eingehalten werden, da durch Querbelüftung der Räume eine Kontamination durch Krankheitserreger gegeben sein kann.In summer, the burden of pathogens can be demonstrably reduced by regular ventilation, but this approach is ruled out in autumn and winter for temperature reasons. Despite the ventilation, breathing masks must still be used and distance rules must be observed, as cross-ventilation of the rooms can result in contamination by pathogens.
Um eine nachhaltige pandemieartige Verbreitung von Krankheitserregern wie dem neuartigen Coronavirus einzudämmen, schützt man sich allgemein heute mit Atemmasken sowie durch das Einhalten von mindestens 1,50 m Abständen zu anderen Personen. Darüber hinaus werden durch jeweilige lokale Vorschriften und Gegebenheiten Versammlungen von Menschengruppen verboten oder eingeschränkt. In Gefahrengebieten werden die Reisefreiheit eingeschränkt und Ausgangssperren verhängt.In order to curb a sustained pandemic-like spread of pathogens such as the new type of corona virus, people generally protect themselves today with breathing masks and by keeping a distance of at least 1.50 m from other people. In addition, gatherings of groups of people are prohibited or restricted by respective local regulations and circumstances. In danger areas, freedom of travel is restricted and curfews are imposed.
Es gibt jedoch Bereiche, in denen das Einhalten solcher Vorschriften praktisch nicht möglich ist und somit das Verringern der Anzahl an infizierten Personen schwer zu erreichen ist. Beispielsweise können Kinder und Jugendliche entwicklungsbedingt in Schulklassenzimmern oder in Kindertagesstätten oft weder mit Atemmasken umgehen noch ausreichend Abstand zu anderen Kindern halten. Es können sogenannte Hotspots entstehen, die zu Schließungen von Schulen und Kindertagesstätten führen können. Gelegentlich sind Lehrer und Schulleitungen mit der richtigen Einhaltung der Regeln überfordert und Jugendliche tragen Masken zwar auf dem Schulhof, nicht jedoch in Klassenzimmern, was dem Infektionsschutz nicht zuträglich ist. Die Einhaltung von Sicherheitsabständen ist ohnehin oft illusorisch, weil die Anzahl an Schülern und die zur Verfügung stehenden Klassenräume nicht verändert werden können.However, there are areas where compliance with such regulations is impractical and thus reducing the number of people infected is difficult to achieve. For example, children and young people are often unable to use breathing masks or keep a sufficient distance from other children in school classrooms or day-care centers due to their development. So-called hotspots can arise, which can lead to the closure of schools and day-care centers. Occasionally teachers and school administrations are overwhelmed with the correct observance of the rules and young people wear masks in the schoolyard but not in classrooms, which is not conducive to protection against infection. Maintaining safety distances is often illusory anyway, because the number of students and the available classrooms cannot be changed.
Genauso wie in Schulen verhält es sich in anderen öffentlichen geschlossenen Räumen, in denen Menschen aus verschiedenen Bereichen beruflich oder privat zusammenkommen. Beispielhaft sind Arztpraxen, Büros, Tagungsstätten, Gastronomie, öffentliche Transportmittel wie Busse und Bahnen u.v.m. zu nennen.The same applies to other closed public spaces in which people from different areas come together for professional or private reasons as in schools. Examples include medical practices, offices, conference venues, restaurants, public transport such as buses and trains and much more.
Bei einem Zahnarzt kann beispielsweise beim Betreten der Praxis das Tragen eines Atemschutzes und das Einhalten von Abstandsregeln vorgeschrieben sein, im Wartezimmer müssen dann aber schon aufgrund von Raummangel oft die Abstandsregeln aufgegeben werden. Zudem muss für die Behandlung im Behandlungsraum der Atemschutz abgenommen werden. Der Behandlungsraum kann täglich von ca. 20 - 30 Patienten betreten werden, wobei der Raum mit unzähligen Aerosolen kontaminiert wird. Der Arzt, das Personal sowie die folgenden Patienten sind den emittierten Krankheitserregern ausgesetzt. Falls der Raum mit einer Klimaanlage ausgestattet ist, können die dadurch im Raum erzeugten Turbulenzen die Übertragung von Krankheitserregern noch zusätzlich fördern.For example, a dentist may be required to wear respiratory protection and observe social distancing rules when entering the practice, but the social distancing rules often have to be abandoned in the waiting room due to a lack of space. In addition, respiratory protection must be removed for treatment in the treatment room. The treatment room can be entered by approx. 20 - 30 patients daily, whereby the room is contaminated with countless aerosols. The doctor, the staff and the following patients are exposed to the emitted pathogens. If the room is equipped with air conditioning, the turbulence this creates in the room can further promote the transmission of pathogens.
In Büroräumen ist zu beobachten, dass die sich dort aufhaltenden Personen sich als zusammengehörig betrachten und weder Masken tragen noch Abstandsregeln einhalten. Darüber hinaus erscheinen vermehrt verschiedenste Luftfilter auf dem Markt, welche ein Sicherheitsgefühl vermitteln, aber in Wirklichkeit in öffentlichen Räumen aus verschiedensten Gründen völlig ungeeignet sind. Gefährlich kann die Situation insbesondere dann werden, wenn mehr als 5 bis 10 Personen im Büro arbeiten und unbemerkt Krankheitserreger durch Mitarbeiter oder Außenstehende hineintragen werden. Die Grenzen hierbei sind fließend und schwer zu kontrollieren.In offices, it can be observed that the people who are there see themselves as belonging together and neither wear masks nor observe distance rules. In addition, a wide variety of air filters are appearing on the market, which convey a feeling of security, but are in fact completely unsuitable in public spaces for a variety of reasons. The situation can be particularly dangerous when more than 5 to 10 people work in the office and germs are brought in unnoticed by employees or outsiders. The boundaries here are fluid and difficult to control.
In der heutigen Zeit sind Tagungsstätten jeglicher Art nicht mehr wegzudenken, da ein permanenter Austausch zwischen Menschen zwingend notwendig ist. Wie es sich gezeigt hat, ist die Verlagerung des Kommunikationsaustausches auf das Internet bei Weitem nicht ausreichend, sodass auch hier dringender Handlungsbedarf besteht, da bereits existierende Filtersysteme auf dem Markt nicht ausreichend oder gar irreführend sind.In today's world, conference centers of any kind are indispensable, since a permanent exchange between people is absolutely necessary. As has been shown, shifting the communication exchange to the Internet is far from sufficient, so that there is an urgent need for action here as well, since existing filter systems on the market are insufficient or even misleading.
Eine Schließung (Lockdown) von einzelnen Büros und Firmen oder Einrichtungen in lokalen Bereichen in sogenannten Hotspots ist aus wirtschaftlichen Gründen oft kaum vertretbar.A closure (lockdown) of individual offices and companies or facilities in local areas in so-called hotspots is often hardly justifiable for economic reasons.
Zum einen leidet die Wirtschaft unter den staatlichen Anordnungen der Einschränkung der Versammlungsfreiheit, zum anderen ist zu beobachten, dass die Bevölkerung im Privatleben immer weniger bereit ist, sich staatlichen Anordnungen zu unterwerfen.On the one hand, the economy is suffering from the government regulations restricting the Freedom of assembly, on the other hand, it can be observed that the population is less and less willing to submit to state orders in private life.
Um in geschlossenen Räumen die Ausbreitung von Krankheitserregern einzudämmen, gibt es bis heute Ansätze zur Luftfilterung. Beispielsweise gibt es Filtertürme zum Aufstellen in einem Raum, die ihren Ursprung im industriellen Bereich in Werkhallen haben. Bei Filtertürmen für Werkhallen wird dabei oft die staubbeladene Luft oben angesaugt und nach dem Filtern unten wieder ausgeblasen. Dieser Ansatz hat den Nachteil, dass der Filterturm lediglich einen Erfassungsradius von Stäuben von ca. zwei Metern um das Filtergerät hat, und die Luft im verbleibenden Raum ungefiltert bleibt. Die staubbeladene Luft in entfernteren Bereichen des Luftfilters in der Werkhalle kann mangels Air-Management nicht zum Filter gelangen. Freiwerdende Aerosole und Stäube aus Produktionsmaschinen gelangen weiterhin ungehindert in den Atembereich und verteilen sich im gesamten Raum. Noch problematischer ist das Ausblasen der gereinigten Luft am Boden. Dort wird der abgelagerte Staub im Raum durch die Luftbewegung dann wieder aufgewirbelt, sodass er erneut in den Atembereich gelangt. Für eine Vielzahl von Anwendungsgebieten sind derartige Ansätze daher unzureichend und/oder nicht praktikabel.In order to curb the spread of pathogens in closed rooms, there are still approaches to filtering the air. For example, there are filter towers that can be set up in a room, which have their origins in the industrial area in workshops. In filter towers for workshops, the dust-laden air is often sucked in at the top and blown out again at the bottom after filtering. The disadvantage of this approach is that the filter tower only has a dust collection radius of approx. two meters around the filter device, and the air in the remaining room remains unfiltered. The dust-laden air in remote areas of the air filter in the workshop cannot reach the filter due to a lack of air management. Aerosols and dusts released from production machines continue to reach the breathing area unhindered and are distributed throughout the room. Even more problematic is blowing out the cleaned air on the ground. There, the deposited dust in the room is then whirled up again by the air movement, so that it gets back into the breathing area. Such approaches are therefore inadequate and/or impractical for a large number of areas of application.
Auch bei modifizierten Filtertürmen zur Eindämmung der Verbreitung von Viren wird eine vergleichbare Technologie mit umgekehrter Luftführung angeboten, wobei die Luft unten angesaugt und oben nach einer Filterung ausgeblasen wird. Dies kann durch das Erzeugen von Turbulenzen seitens des Ventilators und durch Querbelüftung des Raums sogar ein stark erhöhtes Infektionsrisiko bedingen, da die von der infizierten Person ausgeatmeten Aerosole im gesamten Raum verteilt werden.A comparable technology with reversed air flow is also offered for modified filter towers to contain the spread of viruses, whereby the air is sucked in at the bottom and blown out at the top after filtering. This can even lead to a greatly increased risk of infection due to the turbulence generated by the fan and cross-ventilation of the room, since the aerosols exhaled by the infected person are distributed throughout the room.
Darüber hinaus sind diese Geräte zumeist nicht qualifizierbar, sodass bei Leckagen der verwendeten Filtereinsätze oder deren Dichtungen angesaugte Krankheitserreger wieder frei in den Atembereich geblasen werden. Das Gefahrenrisiko kann hierdurch noch erheblich ansteigen.In addition, these devices usually cannot be qualified, so that in the event of leaks in the filter inserts used or their seals, pathogens that have been sucked in are blown back freely into the breathing area. This can significantly increase the risk of danger.
Die modifizierten Filtertürme aus dem industriellen Bereich verfügen weiterhin nicht über Bag-in-bag-out Filterwechsel-Techniken. Daher kann der Wechsel kontaminierter verbrauchter Filtereinsätze eine erhebliche Gesundheitsgefahr für den Anwender bedeuten, da dieser ungeschützt den dort gesammelten Krankheitserregern ausgesetzt ist. Darüber hinaus wird von dem verbauten Ventilator im Filterturm und den erzeugten Ventilatoren- und Luftgeräuschen ein Schallpegel erzeugt, der in nichtindustriellen Anwendungen zumeist nicht akzeptabel ist.The modified filter towers from the industrial sector still do not have bag-in-bag-out filter change techniques. Therefore, changing contaminated, used filter inserts can pose a significant health risk for the user, since they are unprotected and exposed to the pathogens collected there. In addition, the built-in fan in the filter tower and the fan and air noise generated generate a noise level that is usually unacceptable in non-industrial applications.
Bei der Anwendung in mehreren Räumen sind derartige Filtertürme weiterhin oft zu teuer, da in jedem Raum separat ein Filterturm aufzustellen wäre. In Arztpraxen wäre es beispielsweise nicht zielführend, nur im Behandlungszimmer zu filtern und in anderen Räumen aus Kostengründen keine Filtration vorzunehmen. Das Wartezimmer, der kritischste Bereich in einer Arztpraxis, oder auch der Empfangsbereich, bedürften weiterer Filtertürme.When used in several rooms, such filter towers are often too expensive, since a filter tower would have to be set up separately in each room. In medical practices, for example, it would not be expedient to only filter in the treatment room and not carry out any filtration in other rooms for cost reasons. The waiting room, the most critical area in a doctor's office, or the reception area, require additional filter towers.
Auch in Schulen können solche Filtertürme nicht angewendet werden, da die große Anzahl an Klassenzimmern eine entsprechend große Anzahl an Filtertürmen erfordern würde, was aufgrund der hohen Kosten nicht mehr vertretbar ist. Die Atemluft in einer Turnhalle oder Aula kann mit einem Filterturm aufgrund seines eingeschränkten Wirkungsradius nicht gesäubert werden.Such filter towers cannot be used in schools either, since the large number of classrooms would require a correspondingly large number of filter towers, which is no longer justifiable due to the high costs. The breathing air in a gym or auditorium cannot be cleaned with a filter tower due to its limited effective radius.
In schlecht belüfteten Büros und Klassenzimmern oder Räumen jeglicher Art können die CO2-Werte darüber hinaus sehr schnell ansteigen. Bei Ansteigen der Kohlenstoffdioxid-Werte (CO2-Gehalt) im Raum steigt die Gefahr der Ansteckung durch Krankheitserreger in der Raumluft aber erheblich. Beispielsweise kann in einem 3,5 bis 4 Quadratmeter großen geschlossenen Raum mit einer einzigen Person der CO2-Gehalt in nur 45 Minuten von 500 ppm auf über 1000 ppm ansteigen, ein Grenzwert, den es nicht zu überschreiten gilt.In addition, in poorly ventilated offices and classrooms or rooms of any kind, CO 2 levels can rise very quickly. However, if the carbon dioxide values (CO 2 content) in the room rise, the risk of infection from pathogens in the room air increases significantly. For example, in a 3.5 to 4 square meter enclosed space with a single person, the CO 2 level can rise from 500 ppm to over 1000 ppm in just 45 minutes, a limit that must not be exceeded.
Der in diesem Zusammenhang ebenfalls oft verfolgte Ansatz des ständigen wiederholten Öffnens von Fenstern, um einen dauerhaften Luftaustausch mit einem Außenbereich zu erreichen, ist dabei nicht praktikabel. Zum einen können Räume mit ständig geöffneten Fenstern gerade im Winter aufgrund der Kälte nicht oder nur unter sehr hohen Energieaufwendungen benutzt werden. Zum anderen werden gerade durch Luftströme aus offenen Fenstern Aerosole innerhalb des Raums durch Querströmungen oft erst verteilt.The approach of constantly and repeatedly opening windows in order to achieve a permanent exchange of air with an outside area, which is also often followed in this context, is not practicable. On the one hand, rooms with constantly open windows cannot be used, or only with very high energy consumption, especially in winter due to the cold. On the other hand, aerosols are often only distributed within the room by cross currents, especially through air currents from open windows.
Ausgehend hiervon stellt sich der vorliegenden Erfindung die Aufgabe, einen Ansatz zum Filtern von Atemluft in einem Raum bereitzustellen, der die vorgenannten Nachteile überwindet. Insbesondere soll ein System bereitgestellt werden, das zuverlässig Aerosolpartikel ausfiltert, ohne diese zu verteilen. Es soll eine konstant gleichbleibende gute Atemluftqualität sichergestellt werden. Weiterhin soll ein kostengünstig umsetzbarer Ansatz geschaffen werden. Für die zuvor genannten Anwendungsfälle soll eine Lösung bereitgestellt werden, die in geschlossenen Räumen auch unter Pandemiebedingungen ein möglichst unbeschwertes Verhalten ermöglicht.Proceeding from this, the object of the present invention is to provide an approach for filtering breathing air in a room that overcomes the aforementioned disadvantages. In particular, a system is to be provided that reliably filters out aerosol particles without distributing them. A consistently good breathing air quality should be ensured. Furthermore, a cost-effective approach is to be created. For the aforementioned use cases, a solution is to be provided that enables the most carefree behavior possible in closed rooms, even under pandemic conditions.
Zum Lösen dieser Aufgabe betrifft die vorliegende Erfindung ein System zum Filtern von Atemluft in einem Raum, mit:
- - einem flächig ausgebildeten Deckenelement zum Anbringen an einer Decke des Raums mit mehreren Öffnungen in einer dem Raum zugewandten Unterseite zum Einleiten von Atemluft in den Raum;
- - einem länglich ausgebildeten Bodenleistenmodul zum Anbringen im Bereich eines Bodens des Raums mit einer dem Raum zugewandten Öffnung zum Ausleiten von Atemluft aus dem Raum;
- - einem Ventilatoren- und Regelmodul in Verbindung mit dem Deckenelement und dem Bodenleistenmodul zum Erzeugen einer laminaren Strömung zwischen dem Deckenelement und dem Bodenleistenmodul; und
- - einem Filtermodul zum Empfangen und Filtern der durch das Bodenleistenmodul abgeführten Atemluft und zum Weiterleiten der gefilterten Atemluft an das Deckenelement, wobei
- - das Deckenelement zum luftdichten Ankoppeln an weitere Deckenelemente ausgebildet ist und das Bodenleistenmodul zum luftdichten Ankoppeln an weitere Bodenleistenmodule ausgebildet ist.
- - A flat ceiling element for attachment to a ceiling of the room with a plurality of openings in a room-facing underside for introducing breathing air into the room;
- - An elongate base strip module for mounting in the area of a floor of the room with an opening facing the room for discharging breathing air from the room;
- - A fan and control module in connection with the ceiling element and the baseboard module for generating a laminar flow between the ceiling element and the baseboard module; and
- - A filter module for receiving and filtering the respiratory air discharged through the base strip module and for forwarding the filtered respiratory air to the ceiling element, wherein
- - The ceiling element is designed for airtight coupling to other ceiling elements and the floor strip module is designed for airtight coupling to other floor strip modules.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.Preferred developments of the invention are described in the dependent claims. It goes without saying that the features mentioned above and those still to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass über mindestens ein Deckenelement reine Atemluft in den Raum eingeleitet wird. Die Atemluft wird dann nach Durchlaufen des Raums in Form einer laminaren Strömung über ein Bodenleistenmodul im Bereich des Bodens des Raums, also weit entfernt vom Atembereich, vorzugsweise in horizontaler Strömung, wieder aus dem Raum ausgeleitet. Um die laminare Strömung im Raum von der Decke bis zum Boden aufrecht zu erhalten, bedarf es insoweit einer Art Absaugung der gleichen Luftmenge am Boden. Die zum Erzeugen der laminaren Strömung bzw. des Luftstroms notwendige Druckdifferenz wird mittels eines Ventilatoren- und Regelmoduls bereitgestellt. Vorzugsweise ist das Ventilatoren- und Regelmodul dabei zum sechs- bis zehnfachen Umsetzen des Raumvolumens pro Stunde ausgebildet. Bevor die Atemluft erneut in den Raum eingeleitet wird, wird sie in einem Filtermodul gefiltert.According to the invention, it is provided that pure breathing air is introduced into the room via at least one ceiling element. After passing through the room, the breathing air is then discharged from the room again in the form of a laminar flow via a base strip module in the area of the floor of the room, ie far away from the breathing area, preferably in a horizontal flow. In order to maintain the laminar flow in the room from the ceiling to the floor, a kind of extraction of the same amount of air on the floor is required. The pressure difference required to generate the laminar flow or air flow is provided by a fan and control module. The fan and control module is preferably designed to convert the volume of the room six to ten times per hour. Before the breathing air is reintroduced into the room, it is filtered in a filter module.
Das Deckenelement und das Bodenleistenmodul sind erfindungsgemäß zum luftdichten Ankoppeln an weitere entsprechende Decken- und Bodenleistenmodule ausgebildet. Das erfindungsgemäße System ist insoweit modular und basierend auf standardisierten Komponenten aufgebaut. Je nach Raumgröße kann eine entsprechend angepasste Anzahl an Decken- und Bodenleistenmodulen verwendet werden. Durch diese modulare Erweiterbarkeit können Kostenvorteile realisiert werden. Es wird möglich, mit standardisierten Decken- und Bodenleistenmodulen mehr oder weniger beliebige Räume auszustatten. Insbesondere ergibt sich damit eine nachträgliche Installierbarkeit. So können beispielsweise bereits bestehende Klassenräume in Schulen nachträglich mit einer Atemluftfilterung versorgt werden.According to the invention, the ceiling element and the floor strip module are designed for airtight coupling to other corresponding ceiling and floor strip modules. In this respect, the system according to the invention is modular and based on standardized components. Depending on the size of the room, a correspondingly adjusted number of ceiling and floor strip modules can be used. This modular expandability allows cost advantages to be realised. It becomes possible to equip more or less any room with standardized ceiling and floor strip modules. In particular, this results in subsequent installability. For example, existing classrooms in schools can be retrofitted with respiratory air filtration.
Im Vergleich zu bisherigen Filterturm-Ansätzen kann durch die Verwendung der Decken- und Bodenleistenmodule innerhalb des Raums eine laminare Strömung von oben nach unten erzeugt werden. Durch die Druckdifferenz wird eine laminare Strömung erzeugt. Die Aerosole werden also nicht im Raum verteilt, sondern direkt nach dem Ausatmen bzw. Aushusten nach unten abgesaugt. Es ergibt sich insoweit eine zuverlässige Verhinderung der Verbreitung von Krankheitserregern in Räumen.Compared to previous filter tower approaches, a laminar flow from top to bottom can be created inside the room by using the ceiling and floor strip modules. The pressure difference creates a laminar flow. The aerosols are therefore not distributed in the room, but sucked off downwards immediately after exhaling or coughing. It results in this respect a reliable prevention of the spread of pathogens in rooms.
Es wird insbesondere ein Filtersystem bereitgestellt, das zuverlässig Krankheitserreger in einer laminaren Strömung aus dem Raum ableitet, die kontaminierte Luft in der ersten Filterstufe von Feststoffen gravimetrisch befreit, in der zweiten Filterstufe durch UV - C Strahlung Krankheitserreger neutralisiert, und die geschädigten, abgetöteten Organismen, wie auch Stäube jeglicher Art in der dritten Stufe mit H14 HEPA Filtern entfernt und somit eine konstant gleichbleibende gute Atemluftqualität in geschlossenen Räumen sicherstellt. Krankheitserreger werden nicht im Raum verteilt, sondern der Raum wird durch ein intelligentes Air Management reingehalten. Durch die konsequente laminare Luftströmung kann auf Atemschutzmasken verzichtet werden und können Abstandsregeln gelockert werden. Durch die konstante laminare Strömung im Raum werden von Personen abgegebene Aerosole, ohne dass diese es wahrnehmen, an deren Körper vorbei nach unten abgeführt. Durch die Bodenleistenmodule werden die Aerosole dann horizontal aus dem Raum zur Filterung weitergeleitet.In particular, a filter system is provided that reliably drains pathogens from the room in a laminar flow, which gravimetrically removes solids from the contaminated air in the first filter stage, neutralizes pathogens in the second filter stage through UV - C radiation, and the damaged, dead organisms, as well as all types of dust are removed in the third stage with H14 HEPA filters, thus ensuring a consistently good breathing air quality in closed rooms. Pathogens are not distributed in the room, but the room is kept clean by intelligent air management. Due to the consistent laminar air flow, breathing masks can be dispensed with and distance rules can be relaxed. Due to the constant laminar flow in the room, aerosols emitted by people are discharged downwards past their bodies without them noticing. The aerosols are then passed horizontally out of the room for filtering through the base strip modules.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Deckenelement nach oben geschlossen zum Einleiten der gefilterten Atemluft in einen Innenraum des Deckenelements ausgebildet. Zusätzlich oder alternativ ist das Deckenelement plattenförmig zum Hängen unter die Decke des Raums und vorzugsweise rechteckig ausgebildet mit vier Außenseiten zum Ankoppeln an weitere Deckenelemente. Insbesondere können mehrere Deckenelemente in einer einer abgehängten Decke eines Raums entsprechenden Weise kombiniert werden. Unter eine bestehende Decke werden also mehrere plattenförmige und flächig ausgebildete Deckenelemente gehängt. Die Deckenelemente sind dabei jeweils luftdicht miteinander verbunden. Es entsteht eine Art Zwischendecke. Dadurch, dass die Deckenelemente nach oben geschlossen sind, kann die frische Luft innerhalb des Deckenelements in dessen Innenraum eingeleitet werden, sodass in den Deckenelementen ein Überdruck erzeugt werden kann, um durch die Öffnung Atemluft in den Raum einzuleiten. Es ergibt sich eine kostengünstige Realisierbarkeit sowie eine einfache nachträgliche Installierbarkeit. Die Deckenelemente können beispielsweise auf standardisierte Aluminium-Rahmenkonstruktionen aufgespannt werden, die zum Hängen unter die Decke des Raums ausgebildet sind. Es wird durch Zuführen von sauberer gefilterter Atemluft in die Deckenelemente ein Überdruck erzeugt, um gleichmäßig im Raum Atemluft laminar ausströmen zu lassen.In a preferred embodiment, the ceiling element is closed at the top for introducing the filtered breathing air into an interior space of the ceiling element. Additionally or alternatively, the ceiling element is plate-shaped for hanging under the ceiling of the room and preferably rectangular with four outer sides for coupling to other ceiling elements. In particular, several ceiling elements can be combined in a manner corresponding to a suspended ceiling of a room. So, under an existing ceiling, there are several panel-shaped ones and flat ceiling elements are hung. The ceiling elements are each connected to one another in an airtight manner. A kind of intermediate ceiling is created. Because the ceiling elements are closed at the top, the fresh air within the ceiling element can be introduced into its interior, so that an overpressure can be generated in the ceiling elements in order to introduce breathing air into the room through the opening. The result is a cost-effective feasibility and simple subsequent installability. The ceiling elements can, for example, be stretched over standardized aluminum frame constructions that are designed to be hung under the ceiling of the room. By feeding clean, filtered breathing air into the ceiling elements, an overpressure is generated in order to let breathing air flow out laminar evenly in the room.
In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst das Deckenelement ein gelochtes Material, insbesondere ein Lochblech, mit Öffnungen zum gleichmäßigen Einleiten der Atemluft in den Raum zur Grobverteilung der eingeleiteten Atemluft. Zusätzlich oder alternativ umfasst das Deckenelement auf seiner dem Raum zugewandten Unterseite eine gewebeartige Struktur, vorzugsweise eine auf einen Rahmen gespannte poröse Folie zur Feinverteilung der eingeleiteten Atemluft, insbesondere ein abriebfestes feinmaschiges Polyestervlies. Durch das gelochte Material kann die Atemluft aus dem Überdruckbereich grob verteilt werden. Zudem kann dem Deckenelement eine ausreichende Stabilität verliehen werden. Durch die zusätzliche poröse Folie ergibt sich eine verbesserte Feinverteilung der Atemluft vor dem Einleiten in den Raum. Die vorgeschlagene Konstruktion ist aufgrund ihrer Standardisierung einerseits kosteneffizient herstellbar und andererseits leicht und damit effizient installierbar. Zudem ergibt sich eine laminare Strömung ohne störende Turbulenzen. Das Deckenelement ist sozusagen zweistufig gestaltet, sodass die gefilterte Atemluft im Überdruck gleichmäßig durch die erste Stufe in der Decke verteilt wird und aufgrund der gewebeartigen Struktur die Atemluft gleichmäßig in einer laminaren Strömung in den Raum eingeleitet wird. Eine Verschmutzung der porösen Folien kann nicht erfolgen, weil sie mit gefilterter reiner Atemluft beaufschlagt werden. Es können auch Beleuchtungselemente im Deckenelement untergebracht sein. In a preferred embodiment, the ceiling element comprises a perforated material, in particular a perforated plate, with openings for evenly introducing the breathing air into the space for coarse distribution of the breathing air introduced. Additionally or alternatively, the ceiling element has a fabric-like structure on its underside facing the room, preferably a porous film stretched on a frame for fine distribution of the respiratory air introduced, in particular an abrasion-resistant fine-meshed polyester fleece. The breathing air from the overpressure area can be roughly distributed through the perforated material. In addition, the ceiling element can be given sufficient stability. The additional porous foil results in an improved fine distribution of the breathing air before it is introduced into the room. Due to its standardization, the proposed construction can be produced cost-effectively on the one hand and easily and therefore efficiently installed on the other. In addition, there is a laminar flow without disturbing turbulence. The ceiling element is designed in two stages, so to speak, so that the filtered breathing air is evenly distributed in the overpressure through the first stage in the ceiling and, due to the fabric-like structure, the breathing air is introduced into the room evenly in a laminar flow. The porous films cannot get dirty because they are exposed to filtered, pure breathing air. Lighting elements can also be accommodated in the ceiling element.
Das Deckenelement ist vorzugsweise selbsttragend und hat eine ausreichende Stabilität. Ein angenehmes Raumklima wird erreicht.The ceiling element is preferably self-supporting and has sufficient stability. A pleasant indoor climate is achieved.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Bodenleistenmodul zum Anbringen in dem Raum in einem Bereich einer Fußleiste ausgebildet. Vorzugsweise ist das Bodenleistenmodul zum Ankoppeln an weitere Bodenleistenmodule an zwei gegenüberliegenden Enden des Bodenleistenmoduls ausgebildet. Das Bodenleistenmodul ist insbesondere in Form einer Fuß- oder Sockelleiste ausgebildet. Vorzugsweise ist das Bodenleistenmodul standardisiert und kostengünstig in der Fertigung und beliebig im Raum installierbar. Die Fußleiste kann dabei eine bestehende Fuß- oder Wandleiste ersetzen oder auch zusätzlich zu dieser angebracht werden. Es ergibt sich eine einfache nachträgliche Installierbarkeit. Zudem ergibt sich eine effiziente Abführung der Atemluft ohne optische Beeinträchtigung. Innerhalb des Raums kann eine laminare Luftströmung erreicht werden, durch die Aerosole effizient und vor Erreichen einer anderen Person ausgeleitet werden können. Zudem kann eine einfache Fertigbarkeit und damit eine Kostenersparnis erreicht werden. Es ergibt sich hiermit weitgehend lückenlos eine effiziente Abführung der Atemluft, welche mit Krankheitserregern jeglicher Art belastetet sein kann.In a preferred embodiment, the baseboard module is designed to be attached in the room in an area of a baseboard. The base strip module is preferably designed for coupling to further base strip modules at two opposite ends of the base strip module. The base strip module is designed in particular in the form of a foot or skirting board. The base strip module is preferably standardized and inexpensive to manufacture and can be installed anywhere in the room. The baseboard can replace an existing baseboard or wall base or be attached in addition to it. The result is a simple subsequent installability. In addition, there is an efficient discharge of the breathing air without optical impairment. Laminar airflow can be achieved within the space, allowing aerosols to be evacuated efficiently and before they reach another person. In addition, simple manufacturability and thus cost savings can be achieved. This results in an efficient discharge of the breathing air, which can be contaminated with pathogens of all kinds, to a large extent without gaps.
In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst das Bodenleistenmodul einen innerhalb des Bodenleistenmoduls verlaufenden Luftkanal zum Weiterleiten der ausgeleiteten Atemluft. Vorzugsweise umfasst das Bodenleistenmodul eine Stellklappe zum Regulieren eines wirksamen Durchmessers der Öffnung. Die Atemluft wird innerhalb des Bodenleistenmoduls mittels eines Luftkanals weitergeleitet. Das Bodenleistenmodul wird dann an einer Ausleitestelle mit dem Filtermodul bzw. mit dem Ventilatoren- und Regelmodul verbunden. Dabei kann es insbesondere möglich sein, dass innerhalb eines Raums mit mehreren Bodenleistenmodulen lediglich ein einzelnes Bodenleistenmodul zum Weiterleiten der Atemluft an das Filtermodul ausgebildet ist. Durch eine Stellklappe bzw. mehrere Stellklappen kann eine Volumenstromregulierung in mehreren Bodenleistenmodulen derart erfolgen, dass ein gleichmäßiger Volumenstrom ein gleichmäßiges Absaugen der Atemluft an unterschiedlichen Stellen innerhalb des Raums gewährleistet. Es ergibt sich eine einfache Einrichtbarkeit bzw. Installierbarkeit. Die Kosten für die Installation werden geringgehalten.In a preferred embodiment, the base strip module includes an air duct running inside the base strip module for passing on the respiratory air that is discharged. Preferably, the baseboard module includes a control flap for regulating an effective diameter of the opening. The breathing air is passed on within the base strip module by means of an air duct. The base strip module is then connected to the filter module or to the fan and control module at a rejection point. In particular, it may be possible for only a single floor strip module to be configured within a room with a plurality of floor strip modules for forwarding the breathing air to the filter module. By means of a control flap or a plurality of control flaps, a volume flow rate can be regulated in a number of floor strip modules in such a way that a uniform volume flow ensures that the respiratory air is sucked off uniformly at different points within the room. It is easy to set up or install. Installation costs are kept low.
In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst das Bodenleistenmodul einen innerhalb des Bodenleistenmoduls verlaufenden weiteren Luftkanal zum Weiterleiten von ausgeleiteter Atemluft an gekoppelte weitere Bodenleistenmodule. Durch den weiteren Luftkanal, der von dem ersten Luftkanal getrennt ist, wird es vorteilhaft ermöglicht, in größeren Räumen längere Distanzen zu überbrücken. Um auch in größeren Räumen ein gleichmäßiges Absaugen gewährleisten zu können, kann ein zusätzlicher weiterer Luftkanal vorgesehen sein, der einen konstanten Volumenstrom an weiter von der Anschlussstelle entfernt liegende Bodenleistenmodule weiterleitet. Es ergibt sich eine gleichmäßige Absaugung an unterschiedlichen Stellen innerhalb des Raums. Die laminare Strömung kann auch in größeren Räumen erreicht werden. Gleichermaßen können Bodenleistenmodule mit denen anderer Räume verbunden werden.In a preferred embodiment, the base strip module comprises a further air duct running inside the base strip module for forwarding discharged breathing air to coupled further base strip modules. The additional air duct, which is separate from the first air duct, advantageously makes it possible to bridge longer distances in larger rooms. In order to be able to ensure a uniform extraction even in larger rooms, an additional further air duct can be provided, which forwards a constant volume flow to floor strip modules located further away from the connection point. The result is a uniform extraction at different points within the room. The laminar flow can also be used in larger spaces be reached. Likewise, skirting board modules can be connected to those of other rooms.
In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst das System ein länglich ausgebildetes Verbindungselement zum Verbinden des Bodenleistenmoduls mit dem Filtermodul und dem Ventilatoren- und Regelmodul. Das Verbindungselement ist dabei zum Anbringen in einer Ecke des Raums ausgebildet, sodass eine Anbindung des Bodenleistenmoduls an das Filtermodul und an das Ventilatoren- und Regelmodul im Bereich der Decke des Raums ermöglicht wird. In anderen Worten ermöglicht das Verbindungselement, dass für das Anbinden des Decken- und Bodenleistenmoduls an das Lüftungs- und Filtermodul lediglich ein Anschluss im Bereich der Decke des Raums benötigt wird. Es ergibt sich eine Verringerung der Installationskosten. Das Verbindungselement ist dabei vorzugsweise ebenfalls modular zum Ankoppeln an weitere Verbindungselemente ausgebildet, sodass unabhängig von der Raumhöhe und Anzahl der Räume eine entsprechende Verbindung hergestellt werden kann. Eine effiziente nachträgliche Installierbarkeit sowie eine kostengünstige Herstellbarkeit werden erreicht.In a preferred embodiment, the system comprises an elongate connecting element for connecting the base strip module to the filter module and the fan and control module. The connecting element is designed to be attached in a corner of the room, so that the base strip module can be connected to the filter module and to the fan and control module in the area of the ceiling of the room. In other words, the connecting element makes it possible for only one connection in the area of the ceiling of the room to be required for connecting the ceiling and floor strip module to the ventilation and filter module. There is a reduction in installation costs. The connecting element is preferably also designed in a modular manner for coupling to further connecting elements, so that a corresponding connection can be established independently of the room height and number of rooms. Efficient subsequent installability and cost-effective manufacturability are achieved.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Ventilatoren- und Regelmodul zum Einleiten von Atemluft in das Deckenelement hinein mit dem Deckenelement verbunden, um in dem Deckenelement einen Überdruck zu erzeugen. Insbesondere kann eine Ankopplung an einer beliebigen Stelle in das Deckenelement erfolgen. Hierdurch ergibt sich eine einfache Installierbarkeit bzw. eine Kostenersparnis.In a preferred embodiment, the ventilator and control module is connected to the ceiling element for introducing breathing air into the ceiling element in order to generate an overpressure in the ceiling element. In particular, it can be coupled at any point in the ceiling element. This results in simple installability and cost savings.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Ventilatoren- und Regelmodul außerhalb des Raums angeordnet. Innerhalb des Raums wird eine Geräuschbelästigung durch einen Ventilator vermieden. Zudem kann bei der Implementierung des Ventilatoren- und Regelmoduls auf geräuschhemmende Maßnahmen verzichtet werden, wodurch sich ein weiteres Kosteneinsparpotenzial ergibt.In a preferred embodiment, the fan and control module is arranged outside the room. Inside the room, noise pollution is avoided by a fan. In addition, noise-reducing measures can be dispensed with when implementing the fan and control module, resulting in further potential cost savings.
In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst das Filtermodul einen gravimetrischen Vorfilter als erste Stufe, einen UV-C Filter als zweite Stufe und einen Hauptfilter, der einen oder mehrere HEPA-Filtereinsätze der Klasse H14 in Filtersegmenten als dritte Filterstufe aufweist. In der dritten Stufe des Filtermoduls werden die abgetöteten oder neutralisierten Krankheitserreger und jegliche Staubpartikel aus der Luft absolut abgeschieden. Je nach gefordertem Volumenstrom umfasst die dritte Filterstufe Segmente mit einem oder mehreren aufeinander angeordneten Filtersegmenten, die miteinander vertikal zusammengeflanscht sind. Um eine ergonomische Handhabung des zentralen Filtermoduls zu erreichen, werden beispielsweise vier Filtersegmente übereinander zusammengeflanscht. Wird ein noch höherer Volumenstrom gefordert, können mehrere Filtermodule parallelgeschaltet werden, sodass sehr hohe Luftvolumen gefiltert werden können. Hierbei ergibt sich eine einfache Anpassbarkeit der Filterleistung an die Raumgröße oder Anzahl der Räume, sodass durch Standardisierung eine hohe Herstellungseffizienz bei geringeren Kosten erreicht werden kann.In a preferred embodiment, the filter module comprises a gravimetric pre-filter as the first stage, a UV-C filter as the second stage and a main filter that has one or more class H14 HEPA filter inserts in filter segments as the third filter stage. In the third stage of the filter module, the dead or neutralized pathogens and any dust particles are absolutely separated from the air. Depending on the volume flow required, the third filter stage comprises segments with one or more filter segments arranged one on top of the other and flanged together vertically. In order to achieve ergonomic handling of the central filter module, four filter segments, for example, are flanged together one on top of the other. If an even higher volume flow is required, several filter modules can be connected in parallel so that very high air volumes can be filtered. This results in a simple adaptability of the filter performance to the room size or number of rooms, so that high manufacturing efficiency can be achieved at lower costs through standardization.
In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst das Filtermodul einen Koppelrahmen zum luftdichten reversiblen Ankoppeln eines Aufnahmebehälters für einen Filtereinsatz nach der Benutzung, um ein kontaminationsfreies Entnehmen des Filtereinsatzes zu ermöglichen. An den Koppelrahmen kann ein Aufnahmebehälter angekoppelt werden. Der Aufnahmebehälter kann dabei insbesondere ein Plastiksack sein. Die Ankopplung ist möglichst luftdicht. Der Filtereinsatz kann dann direkt aus dem Filtermodul in den Aufnahmebehälter überführt werden, ohne dass es dabei zu einer Kontamination der Umgebung kommt (Bag-in-bag-out Technologie). Das Filtermodul ist in jedem Segment mit einem Bag-in-bag-out Filterwechsel-System ausgestattet. Jedes Filtersegment ist mit einem Aluminiumrahmen, einem Plastiksack und einem Gummiring zum völlig kontaminationsfreien Wechsel der verbrauchten HEPA-Kassette ausgestattet. Genauso wie die zu wechselnde HEPA-Filterkassette bleibt das geöffnete Filtersegment völlig berührungsfrei. Eine Ansteckung des Betreibers oder eine Kontamination des Raumes ist somit ausgeschlossen. Die verbrauchte HEPA-Filterkassette kann somit versiegelt der Entsorgung in einer Verbrennungsanlage zugeführt werden.In a preferred embodiment, the filter module comprises a coupling frame for the airtight, reversible coupling of a receiving container for a filter insert after use, in order to enable the filter insert to be removed without contamination. A receptacle can be coupled to the coupling frame. The receiving container can in particular be a plastic bag. The connection is as airtight as possible. The filter insert can then be transferred directly from the filter module into the receptacle without contamination of the environment (bag-in-bag-out technology). The filter module is equipped with a bag-in-bag-out filter change system in each segment. Each filter segment is equipped with an aluminum frame, a plastic bag and a rubber ring for completely contamination-free replacement of the used HEPA cassette. Just like the HEPA filter cassette to be changed, the opened filter segment remains completely contact-free. Infection of the operator or contamination of the room is therefore excluded. The used HEPA filter cassette can thus be sealed and disposed of in an incinerator.
In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst das Ventilatoren- und Regelmodul eine Frischlufteinheit zum Zuführen eines Frischluftanteils zu der empfangenen Atemluft. Die Frischlufteinheit umfasst vorzugsweise einen Sensor zum Messen eines CO2-Gehalts in der empfangenen Atemluft und ist zum Zuführen des Frischluftanteils in Abhängigkeit des gemessenen CO2-Gehalts ausgebildet. Die empfangene Atemluft wird mit Frischluft vermischt, in anderen Worten erfolgt ein teilweiser Atemluftaustausch. Durch die Frischluftzufuhr wird ermöglicht, dass kein Fenster geöffnet werden muss, sodass es nicht zu zusätzlichen Atemluftströmungen innerhalb des Raums kommt. Das Filtermodul umfasst also eine den CO2-Gehalt überwachende Einheit, welche bei Überschreiten des Grenzwertes von beispielsweise 1.000 ppm durch ein Klappensystem vor dem Filtermodul Frischluft in die zu filternde Luft beimengt und die entsprechende Menge nach dem Ventilator-/Regelmodul wieder abführt. Durch die CO2-Überwachung und zyklische Frischluftbeimengung wird ermöglicht, dass keine Fenster mehr geöffnet werden müssen, sodass es nicht zu zusätzlichen Luftströmungen innerhalb des Raums kommt. Es kommt nur zu sehr geringen Temperaturschwankungen, welche im Einzelnen nicht wahrnehmbar sind.In a preferred embodiment, the fan and control module includes a fresh air unit for supplying a portion of fresh air to the breathing air received. The fresh air unit preferably includes a sensor for measuring a CO 2 content in the respiratory air received and is designed for supplying the fresh air portion as a function of the measured CO 2 content. The breathing air received is mixed with fresh air, in other words a partial exchange of breathing air takes place. The fresh air supply makes it possible that no window has to be opened, so that there are no additional breathing air currents within the room. The filter module thus includes a unit that monitors the CO 2 content, which, if the limit value of, for example, 1,000 ppm is exceeded, adds fresh air to the air to be filtered through a flap system in front of the filter module and discharges the corresponding amount after the fan/control module. The CO 2 monitoring and cyclic addition of fresh air make it possible that windows no longer have to be opened, so that there are no additional air currents within the room. There are only very small temperature fluctuations, which are not perceptible in detail.
Es gibt lediglich die laminare Strömung zwischen Deckenelement und Bodenleistenmodul und damit einen effizienten Abtransport der Aerosole. Das Infektionsrisiko wird vermindert. Es ist dabei bevorzugt möglich, dass durch konstante Messung des CO2-Gehalts im Raum eine automatische Zuführung des Frischluftanteils erfolgt. Beispielsweise kann basierend auf einer derartigen Rückkopplung sichergestellt werden, dass ein Grenzwert von beispielsweise 1.000 ppm CO2-Gehalt nicht überschritten wird, ohne dass die Räume durch Öffnen der Fenster belüftet werden müssen. Der gemäß den gemessenen CO2-Werten zugeführte Frischluftanteil wird im Rahmen des Umluftbetriebs dem Filtermodul vor der Filterstufe zugeführt, damit die so zugeführte Frischluft (Frischluftanteil) ebenso gefiltert in den Raum gelangt. Insbesondere kann mittels eines automatischen Klappensystems in der Frischlufteinheit nach Bedarf zyklisch Frischluft beigemengt werden. Um einen Überdruck im Raum zu vermeiden, wird nach dem Ventilatoren- und Regelmodul wieder die gleiche Atemluftmenge nach außen abgeführt.There is only the laminar flow between the ceiling element and the floor strip module and thus an efficient removal of the aerosols. The risk of infection is reduced. In this case, it is preferably possible for the proportion of fresh air to be automatically supplied by constantly measuring the CO 2 content in the room. For example, based on such feedback, it can be ensured that a limit value of, for example, 1,000 ppm CO 2 content is not exceeded without the rooms having to be ventilated by opening the windows. The proportion of fresh air that is supplied according to the measured CO 2 values is fed to the filter module upstream of the filter stage as part of the air recirculation mode, so that the fresh air that is supplied (fresh air proportion) is also filtered when it enters the room. In particular, fresh air can be added cyclically as required by means of an automatic flap system in the fresh air unit. In order to avoid overpressure in the room, the same amount of breathing air is discharged to the outside again after the fan and control module.
In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst das System einen Vorabscheider zum gravimetrischen Abscheiden von Materialien aus der ausgeleiteten Atemluft, bevor diese dem Filtermodul zugeführt wird. Zusätzlich oder alternativ umfasst das System einen Vorfilter mit einer Bestrahlungseinheit zum Bestrahlen der ausgeleiteten Atemluft mit UV-C-Strahlung, bevor diese dem Filtermodul zugeführt wird. Durch den Vorabscheider wird eine mechanische Beschädigung des Filtermoduls und insbesondere des UV-C-Filters und des nachfolgenden HEPA-Filtermaterials in der dritten Filterstufe mit eingesaugten Partikeln oder Festkörpern vermieden. Durch den Vorfilter werden Keime abgetötet bzw. inaktiviert. Es ergibt sich eine weitere Verbesserung der Luftqualität.In a preferred embodiment, the system includes a pre-separator for the gravimetric separation of materials from the respiratory air that is discharged before it is fed to the filter module. Additionally or alternatively, the system includes a pre-filter with an irradiation unit for irradiating the exhaled air with UV-C radiation before it is fed to the filter module. The pre-separator prevents mechanical damage to the filter module and in particular to the UV-C filter and the subsequent HEPA filter material in the third filter stage with sucked-in particles or solids. The pre-filter kills or inactivates germs. There is a further improvement in air quality.
In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst das Filtermodul einen Messzugang zum Anschließen eines Partikelmessgeräts zum Messen einer möglichen Leckage des Filtereinsatzes. Der Messzugang umfasst dabei vorzugsweise ein dem Filtereinsatz in Richtung der Atemluftströmung nachgelagert angeordnetes Messrohr mit mehreren Öffnungen, dessen eines Ende zum Anschließen des Partikelmessgeräts ausgebildet ist. Es ist in dem Filtermodul ein Zugang vorgesehen, durch den eine Probe entnommen werden kann. Diese Probe ermöglicht eine Bewertung, ob das System funktioniert und die Atemluft gesäubert wird. Insoweit ergibt sich eine Nachweisbarkeit der korrekten Funktion. Es wird in einfacher Weise ermöglicht, die Wirksamkeit des Systems zu verifizieren.In a preferred embodiment, the filter module includes a measuring access for connecting a particle measuring device for measuring a possible leakage of the filter insert. The measuring access preferably comprises a measuring tube with a plurality of openings arranged downstream of the filter insert in the direction of the breathing air flow, one end of which is designed for connecting the particle measuring device. An access is provided in the filter module through which a sample can be taken. This sample allows an assessment of whether the system is working and the breathing air is being cleaned. In this respect, the correct function can be verified. It is made possible in a simple way to verify the effectiveness of the system.
Insbesondere wird mit dem Partkelmessgerät eine mögliche Leckage des Filtermediums detektiert bzw. eine Filterdichtsitzprüfung durchgeführt. Dabei werden die Anpressung der HEPA-Kassette wie auch die mögliche Beschädigung der Dichtung überprüft. Die Messung erfolgt, um zu überprüfen, ob die HEPA-Filter-Kassette(n) die geforderte Leistung H14 erreichen und keine Leckagen haben. Die Messung erfolgt vorzugsweise nach dem DEHS/Laserpartikel-Test, in dem 600.000 Partikel in einer Größe von 0,1-0,3 µm Korngröße (MPPS) unterhalb der HEPA-Kassette zugeführt werden. Über der HEPA-Kassette, auf deren Reingasseite, befinden sich Messlanzen, anhand derer die gesamte Oberfläche des Filtermediums und der Dichtung abgescannt werden können. Das an die Messlanzen angeschlossene Laser-Partikelmessgerät misst Staubpartikel von 0,1 - 10,0 µ Korngröße und gliedert deren Anzahl je nach erfolgten Messwerten. Die Messung wird jeweils ausgedruckt und dreifach wiederholt, sodass der kumulierte Wert dann gültig ist.In particular, a possible leakage of the filter medium is detected with the particle measuring device or a filter tightness test is carried out. The pressure on the HEPA cassette and possible damage to the seal are checked. The measurement is carried out to check whether the HEPA filter cartridge(s) achieve the required performance H14 and have no leaks. The measurement is preferably carried out according to the DEHS/laser particle test, in which 600,000 particles with a particle size of 0.1-0.3 µm (MPPS) are fed in below the HEPA cassette. Measuring lances are located above the HEPA cassette on the clean gas side, which can be used to scan the entire surface of the filter medium and the seal. The laser particle sizer connected to the measuring lances measures dust particles from 0.1 - 10.0 µ in size and classifies their number according to the measured values. Each measurement is printed out and repeated three times so that the accumulated value is then valid.
Das Ventilatoren- und Regelmodul ist, um den Luftkreislauf zu schließen, mit der(den) Laminar-Flow-Decke(n) in einem oder mehreren Räumen verbunden. In dem geschlossenen Deckensystem entsteht somit ein Überdruck, welcher aufgrund der Konstruktion des Deckenelementes gleichmäßig im Raum eine laminare Strömung erzeugt.The fan and control module is connected to the laminar flow ceiling(s) in one or more rooms to close the air circuit. This creates an overpressure in the closed ceiling system, which creates a laminar flow evenly in the room due to the construction of the ceiling element.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind das Ventilatoren- und Regelmodul und das Filtermodul zum Verbinden mit einem weiteren Deckenelement und einem weiteren Bodenleistenmodul in einem weiteren Raum ausgebildet. In anderen Worten bedienen das Ventilatoren- und Regelmodul und das Filtermodul mehrere Räume. Hierdurch wird eine kostengünstige Installation des Systems in Anwendungsfeldern, in denen mehrere Räume mit einer Lüftung ausgestattet werden sollen ermöglicht. Es kann ein entsprechend größer dimensioniertes Lüftungs- und Filtermodul verwendet werden, dessen Leistung für mehrere Räume ausreicht. Durch das zentrale Filtermodul und Ventilatoren- und Regelmodul wird es möglich, hiermit einen Raum oder mehrere Räume zu bedienen. Somit entsteht eine kostengünstige technische Lösung, da es in den verschiedenen Räumen nur der Installation von Boden- und Deckenelementen bedarf und der Technikbereich nur einmal vorzusehen ist. Das beschriebene Filtersystem ist vor allem auch alltagstauglich, weil in den zu filternden Räumen keinerlei Motoren- oder Luftgeräusche entstehen.In an advantageous embodiment, the fan and control module and the filter module are designed to be connected to a further ceiling element and a further floor strip module in a further room. In other words, the fan and control module and the filter module serve multiple rooms. This enables the system to be installed cost-effectively in fields of application in which several rooms are to be equipped with ventilation. A correspondingly larger dimensioned ventilation and filter module can be used, the capacity of which is sufficient for several rooms. The central filter module and fan and control module make it possible to serve one room or several rooms. This creates a cost-effective technical solution, as only floor and ceiling elements need to be installed in the various rooms and the technical area only needs to be provided once. Above all, the filter system described is also suitable for everyday use, because no engine or air noise whatsoever occurs in the rooms to be filtered.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist optional an der Unterseite des Deckenmoduls ein mechanisches Schutzelement vorgesehen. Dieses mechanische Schutzelement ist beispielsweise eine Art Gitter und dient dazu, das Deckenmodul vor mechanischen Beschädigungen zu schützen. Beispielsweise kann das mechanische Schutzelement in einer Sporthalle verwendet werden, um das Deckenmodul vor Bällen etc. zu schützen.In an advantageous embodiment, a mechanical protective element is optionally provided on the underside of the ceiling module. This mechanical protective element is, for example, a kind of grid and is used to protect the ceiling module from mechanical damage. For example the mechanical protection element can be used in a sports hall to protect the ceiling module from balls etc.
Unter einem Verbinden versteht sich hierin ein Herstellen eines Gasaustausches. Es werden Elemente bzw. Bereiche der Elemente derart verbunden, dass ein Gasaustausch erfolgen kann. Ein Verbinden muss hierin also nicht zwingend als physisches Aneinanderfügen verstanden werden.A connection is understood here to mean the establishment of a gas exchange. Elements or areas of the elements are connected in such a way that gas exchange can take place. A connection does not necessarily have to be understood here as a physical joining together.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger ausgewählter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Illustration eines erfindungsgemäßen Systems zum Filtern von Atemluft in einem Raum; -
2 eine schematische Darstellung eines Deckenelements; -
3 eine schematische Darstellung eines Bodenleistenmoduls; -
4 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Bodenleistenmoduls; -
5 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems; -
6 eine schematische Darstellung eines Ventilatoren- und Regelmoduls und eines Filtermoduls; -
7 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Filtermoduls; -
8 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems; und -
9a -9c schematische Darstellungen von Filtermodulen mit zwei, drei und vier Filtereinsätzen.
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1 a schematic illustration of a system according to the invention for filtering breathing air in a room; -
2 a schematic representation of a ceiling element; -
3 a schematic representation of a base strip module; -
4 a schematic representation of a further embodiment of a base strip module; -
5 a schematic representation of a further embodiment of a system according to the invention; -
6 a schematic representation of a fan and control module and a filter module; -
7 a schematic representation of a further embodiment of a filter module; -
8th a schematic representation of a further embodiment of a system according to the invention; and -
9a -9c schematic representations of filter modules with two, three and four filter inserts.
In der
Um die Luftströmung innerhalb des Raums 12 herzustellen, sind die Deckenelemente 14 aneinandergekoppelt. Die Deckenelemente 14 bilden insoweit eine Art abgehängte Decke innerhalb des Raums 12. In den Deckenelementen 14 kann ein Überdruck erzeugt werden. Die Ankopplung zwischen den Deckenelementen 14 ist luftdicht, sodass zwischen den einzelnen Deckenelementen 14 keine Luft entweichen kann. Alle Luft entweicht durch die für das Entweichen vorgesehenen Öffnungen. Vergleichbar sind auch die acht Bodenleistenmodule im dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils dazu ausgebildet, luftdicht an benachbarte Bodenleistenmodule 16 angekoppelt zu werden. Die Bodenleistenmodule 16 sind im Bereich der Fußleisten des Raums angeordnet und umlaufen im dargestellten Ausführungsbeispiel den Raum an drei von vier Außenseiten.In order to create the air flow within the
Je nach Nutzung des Raums kann es auch möglich sein, dass die Luft nur an einer Wandseite abgesaugt wird, wenn zum Beispiel der Schreibtisch eines Arztes sich in einem Teil des Raums befindet und der Patient gegenübersitzt.Depending on how the room is used, it may also be possible that the air is only extracted on one side of the wall, for example if a doctor's desk is in one part of the room and the patient is sitting opposite.
Durch die Ausbildung der Deckenelemente 14 und Bodenleistenmodule 16 zum luftdichten Ankoppeln an benachbarte Elemente wird ein modularer Aufbau erreicht. Insbesondere wird es möglich, das erfindungsgemäße System 10 nachträglich in bereits bestehenden Räumen zu installieren. Es werden Deckenelemente 14 und Bodenleistenmodule 16 in ausreichender Anzahl an der Decke bzw. an dem Boden des Raums angebracht und jeweils aneinandergekoppelt. Es versteht sich, dass bei den außen angeordneten Deckenelementen 14 in Richtung der Wände eine entsprechende Abdichtung vorgesehen sein muss. Entsprechend gilt auch für die Bodenleistenmodule 16, dass das jeweils äußerste Element, das nur auf einer Seite an ein weiteres Bodenleistenmodul 16 angekoppelt ist, abgedichtet sein muss.A modular structure is achieved by designing the
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind das Ventilatoren- und Regelmodul 18 und das Filtermodul 20 separat ausgeführt. Beide Einheiten sind außerhalb des Raums 12 angeordnet und über entsprechende Rohrleitungen 22 mit den Deckenelementen 14 bzw. mit den Bodenleistenmodulen 16 verbunden. Die obere Rohrleitung 22 zum Verbinden mit den Deckenelementen 14 mündet dabei in ein Deckenelement 14. Hierdurch wird erreicht, dass die beim Herstellen der laminaren Strömung keinerlei Geräuschkulisse innerhalb des Raums entsteht. Insbesondere kann das Ventilatoren- und Regelmodul 18 in einem schallisolierten Bereich außerhalb des Raums 12 angeordnet sein. Wenn das erfindungsgemäße System 10 beispielsweise in einer Schule zum Filtern der Atemluft in einem Klassenzimmer eingesetzt wird, kann das Ventilatoren- und Regelmodul 18 in einem Abstellraum außerhalb des Klassenzimmers angeordnet sein. Das Ventilatoren- und Regelmodul 18 kann neben dem Ventilator einen Frequenzregler und die CO2-Regelung umfassen. Zudem kann eine Schalldämmung vorgesehen sein.In the illustrated embodiment, the fan and
Die Verwendung des erfindungsgemäßen Filteransatzes kann dazu führen, dass eine Schließung einer Schule oder eines Büros etc. bei Feststellung einer oder mehrerer infektiöser Personen nicht mehr erforderlich ist, da die erkrankte Person außerhalb des Bereichs infiziert wurde und von ihr im Sicherheitsbereich (des Raums mit dem erfindungsgemäßen System) zu keiner Zeit eine Gefahr ausging. Das erfindungsgemäße System ermöglicht eine sehr geringe Änderung des Raums unter zusätzlicher Vermeidung von störenden Geräuschen. Dies bedingt eine hohe Alltagstauglichkeit. Es werden bewährte Technologien aus der Nuklear-, Pharma- und Reinraumtechnik kombiniert.The use of the filter approach according to the invention can mean that it is no longer necessary to close a school or an office, etc. if one or more infectious persons are identified, since the sick person was infected outside the area and was in the security area (the room with the system according to the invention) at no time was there any danger. The system according to the invention allows a very small change in space while additionally avoiding disturbing noises. This requires a high suitability for everyday use. Proven technologies from nuclear, pharmaceutical and clean room technology are combined.
In der
An allen vier Außenseiten des Deckenelements 14 ist dieses dazu ausgebildet, luftdicht mit weiteren benachbarten Deckenelementen 14 verbunden zu werden. Die Innenräume der benachbarten Deckelemente werden verbunden. Hierzu können insbesondere Luft- und Schraublöcher an dem Rahmen 28 oder andere Koppelvorrichtungen vorgesehen sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass eine magnetische Kopplung erfolgt, wodurch eine sehr einfache Installation ermöglicht wird. Zudem kann im Bereich der Außenseiten ein Dichtungselement, wie beispielsweise eine Gummilippe oder Ähnliches, vorgesehen sein, um ein möglichst luftdichtes Ankoppeln an benachbarte Deckenelemente oder auch an eine Wand bzw. ein zusätzliches Abdichtteil zu erreichen.On all four outer sides of the
Die laminare Strömung und Luftabführung kann auch in großen Räumen wie Turnhallen, Kinos und Tagungsräumen erreicht werden. Je nach Raumgröße erfolgt das Einleiten der gefilterten Atemluft nicht nur an einer Stelle, sondern verteilt an mehreren Positionen, damit die gleichmäßige Atemluftverteilung vor der zweistufigen Decke erfolgt. Genauso erfolgt in größeren Räumen das Abführen kontaminierter Atemluft an mehreren Stellen, bevor sie dem Filtermodul zugeführt wird. Durch angepasste Rohrquerschnitte mit festzulegenden Luftgeschwindigkeiten im Rohr und unterschiedlichen Rohrwiderständen wird darüber hinaus eine gleichmäßige Lufterfassung erreicht, die von Raum zu Raum verschieden ist und nicht allgemein beschrieben werden kann.The laminar flow and air evacuation can also be achieved in large spaces such as gymnasiums, movie theaters and meeting rooms. Depending on the size of the room, the filtered breathing air is not only introduced at one point, but distributed at several positions so that the breathing air is evenly distributed in front of the two-level ceiling. Similarly, in larger rooms, contaminated breathing air is discharged at several points before it is fed to the filter module. Through adapted pipe cross-sections with air velocities to be determined in the pipe and different pipe resistances, a uniform air intake is also achieved, which differs from room to room and cannot be described in general terms.
Das Deckenelement 14 kann zusätzlich ein Schutzgitter 29 umfassen, um einen Schutz vor mechanischen Beschädigungen, beispielsweise Bällen in einer Sporthalle, zu erreichen.The
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An zwei gegenüberliegenden Enden des Bodenleistenmoduls 16 ist dieses zum Ankoppeln an weitere benachbarte Bodenleistenmodule ausgebildet. Hierzu können in entsprechender Weise zu den Deckenelementen Schraublöcher oder auch andere Koppelvorrichtungen vorgesehen sein. Es ist ebenfalls möglich, dass eine magnetische Kopplung verwendet wird, um eine einfache nachträgliche Installierbarkeit zu erreichen. Zudem können entsprechende Dichtungsvorrichtungen, wie beispielsweise eine Gummilippe, vorgesehen sein.At two opposite ends of the
Innerhalb des Bodenleistenmoduls 16 verläuft ein Luftkanal 34, der dazu ausgebildet ist, die aus dem Raum ausgeleitete Atemluft weiterzuleiten. Insbesondere kann die Atemluft dabei in Richtung des benachbarten Bodenleistenmoduls weitergeleitet werden. Es versteht sich, dass ein Bodenleistenmodul, das als äußerstes Bodenleistenmodul verwendet wird, an seiner Außenseite ohne benachbartes Bodenleistenmodul abgedichtet werden muss.An
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist weiterhin eine Stellklappe 36 vorgesehen, durch die ein wirksamer Durchmesser der Öffnung 32 reguliert werden kann. Insbesondere kann die Stellklappe 36 im dargestellten Ausführungsbeispiel mehr oder weniger vor die schlitzförmige Öffnung 32 geschoben werden, um die durchgeleitete Luftmenge bzw. den Strömungswiderstand zu regulieren. In the illustrated embodiment, a
Hierdurch kann bei der Verwendung von mehreren benachbarten Bodenleistenmodulen 16 erreicht werden, dass ein gleichmäßiges Ausleiten der Atemluft aus dem Raum durch die Öffnungen 32 in den verschiedenen Bodenleistenmodulen 16 erfolgt. Üblicherweise ist mindestens ein Bodenleistenmodul 16 dazu ausgebildet, mit dem Ventilatoren- und Regelmodul bzw. dem Filtermodul verbunden zu werden. Weitere Bodenleistenmodule sind dann mit diesem Bodenleistenmodul verbunden. Je weiter aber ein Bodenleistenmodul 16 von derAnkopplung an das Ventilatoren- und Regelmodul bzw. Filtermodul entfernt ist, desto mehr ist es erforderlich, den wirksamen Durchmesser der Öffnung zu vergrößern, um ein gleichmäßiges Ableiten der Atemluft in möglichst allen Bodenleistenmodulen zu erreichen.In this way, when using a plurality of adjacent
Die Stellklappe 36 entspricht im dargestellten Beispiel sozusagen einem Schiebeelement an einer schlitzförmigen Öffnung. Das Schiebelement kann dabei durch manuelles Schieben den Schlitz verkleinern. Je näher sich ein Bodenleistenmodul an der Kopplung zu dem Filtermodul bzw. dem Ventilatoren- und Regelmodul befindet, desto weiter können die Schiebeelemente an den Schlitzen geschlossen werden. Hierdurch wird erreicht, dass ein gleichmäßiges Ableiten der Atemluft aus dem Raum erfolgen kann.In the example shown, the adjusting
Das individuelle Einstellen der Stellklappe(n) muss vorzugsweise nur einmal bei der Installation erfolgen. Die Regulierung der jeweiligen Luftmengen wird mittels Luftvolumen-Messsonden festgelegt. Es versteht sich, dass auch eine automatische (durch einen entsprechenden Aktor) und/oder zentrale Ansteuerung (mittels eines entsprechenden Kontrollsystems zum Ansteuern des Aktors) der Stellklappe 36 vorgesehen sein kann.The individual setting of the butterfly valve(s) preferably only has to be done once during installation. The regulation of the respective air volumes is determined by means of air volume measuring probes. It goes without saying that automatic (by means of a corresponding actuator) and/or central control (by means of a corresponding control system for controlling the actuator) of the adjusting
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Das Ventilatoren- und Regelmodul 18 kann insbesondere als Ventilator oder vergleichbare Vorrichtung ausgebildet sein, um eine Druckdifferenz bzw. eine laminare Strömung zwischen Deckenelement und Bodenleistenmodul zu erzeugen. Hierzu ist das Ventilatoren- und Regelmodul 18 durch entsprechende Rohrleitungen oder Vergleichbares an die Decken- und Bodenleistenmodule angebunden.The ventilator and
Das Filtermodul 20 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als modularer Filterturm mit zwei aufeinandergestapelten Filtereinsätzen bzw. Aufnahmen für Filtereinsätze 42 ausgebildet. Insbesondere können in den Aufnahmen jeweils Schwebstoff-Filtereinsätze aufgenommen werden. Derartige HEPA-Filterkassetten werden aus Hochleistungsfiltermaterial hergestellt, welches nach MMPS (Most Penetrating Particle Size) qualifiziert abscheidet, zum Filtern der Atemluft dient und entsprechend keine Durchlässigkeit für die zu filternden Partikel aufweist. Die Partikel bleiben beim Durchqueren der Filterkassette an dem Material der Filterkassette hängen, wodurch die Atemluft gefiltert wird. Durch den Aufbau des Filtermoduls 20 als modularer Filterturm mit mehreren aufeinander angeordneten Filtereinsätzen 42 kann eine Skalierbarkeit erreicht werden. Insbesondere kann in größeren Installationen eines erfindungsgemäßen Systems 10 ein Filtermodul mit einer größeren Anzahl an aufeinander angeordneten separat arbeitenden Filtereinsätzen verwendet werden. Hierdurch ergibt sich eine effiziente Herstellbarkeit.In the exemplary embodiment shown, the
Als Filtereinsatz 42 müssen HEPA-Filterkassetten mit höchster Abscheideleistung aus der Reinraumtechnik verwendet werden. Beispielsweise können Minipleat-Filterkassetten verwendet werden. Diese wurden in den 1940er-Jahren im Rahmen des Manhattan-Projekts entwickelt und erstmals beim Testen der ersten Atombomben verwendet, um radioaktiv beladene Staubpartikel in der Atemluft zu filtern. Sie werden gemäß der MPPS (Most Penetrating Particle Size), also den am schwierigsten zu filternden Partikelgrößen zwischen 0,1 - 0,3 µm Partikelgröße klassifiziert. Alle kleineren und größeren Staubpartikel sind von allen Filtermedien leichter zurückzuhalten. Die verwendeten Kassetten, in denen das Filtermaterial in Minipleat-Form gefaltet ist, haben eine Abmessung von standardisiert 610 x 610 x 292 mm und eine Filterfläche von 32 m2. Hieraus ergibt sich eine spezifische Filterflächenbelastung von 93 m3/m2 h. HEPA filter cartridges with the highest separation efficiency from clean room technology must be used as the
Es kann eine Abscheideleistung von H4 Kassetten EN 1822 erreicht werden. Ebenfalls möglich wäre ein Einsatz von Filterkassetten mit der höchstmöglichen Abscheideleistung von ULPA U15 bis U17.A separation efficiency of H4 cassettes EN 1822 can be achieved. It would also be possible to use filter cassettes with the highest possible separation efficiency of ULPA U15 to U17.
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Als Sicherheitsmaßnahme kann es erforderlich und vorteilhaft sein, dass die bei Inbetriebnahme und dann im zyklischen Wechsel auszutauschenden neuen HEPA-Filterkassetten aufgrund möglicher Leckagen im Filtermaterial oder der Dichtung der Kassetten mittels im Filtersystem eingebauter Messlanzen und eines mobilen Laser-Partikelmessgeräts überprüft werden. Ein Zertifikat des Herstellers der Kassetten ist nicht ausreichend, weil diese bei der Verpackung wie beim Transport oder beim Einbau beschädigt werden können. Für jede HEPA-Kassette können entsprechende Messlanzen in der Anlage verbaut sein, sodass beim Filterwechsel mehrerer HEPA-Filterkassetten jede Kassette einzeln überprüft werden kann. Somit wird erreicht, dass im Falle einer Leckage einer Filterkassette diese nicht in Betrieb gelangt, sondern vorher ausgetauscht wird.As a safety measure, it may be necessary and advantageous for the new HEPA filter cassettes to be replaced during commissioning and then in cyclical changes to be checked for possible leaks in the filter material or the seal of the cassettes using measuring lances built into the filter system and a mobile laser particle measuring device. A certificate from the manufacturer of the cassettes is not sufficient because they can be damaged during packaging, transport or installation. Corresponding measuring lances can be installed in the system for each HEPA cassette, so that when changing the filter of several HEPA filter cassettes, each cassette can be checked individually. This ensures that in the event of a leak in a filter cartridge, it will not comes into operation, but is replaced beforehand.
Es ist vorteilhaft, wenn zum Vermeiden fehlerhafter Handhabung vom Lieferanten jährlich einmal zyklisch die HEPA-Kassetten ausgetauscht werden und/oder deren Leckagefreiheit durch ein Laser-Partikelmessgerät nachgewiesen wird. Der Lieferant kann eine Prüfplakette an dem Filtergerät anbringen, aus der hervorgeht, wann der nächste Filterwechsel fällig wird, dass die eingesetzte HEPA-Kassette leckagefrei ist und den notwendigen Wert H14 / U15 nach EN 1822 erreicht. Darüber hinaus erhält der Anwender vom Hersteller ein Zertifikat, dass das hierbei verwendete Laser-Partikelmessgerät aktuell kalibriert und zertifiziert ist.It is advantageous if, in order to avoid incorrect handling, the supplier replaces the HEPA cassettes once a year and/or verifies that they are free of leaks using a laser particle measuring device. The supplier can attach a test sticker to the filter device, which shows when the next filter change is due, that the HEPA cassette used is leak-free and has reached the required value H14 / U15 according to EN 1822. In addition, the user receives a certificate from the manufacturer stating that the laser particle sizer used is currently calibrated and certified.
Das Partikelmessgerät kann Aerosole und Staubpartikel ab 0,1 µm erfassen. Der Anwender kann bei jedem Filterwechsel darüber hinaus den jeweiligen Ausdruck der gemessenen Werte jeder neuen HEPA-Filterkassette erhalten, auf dem die Anzahl der gemessenen Partikelgrößen von 0,1 - 10 µm aufgelistet ist. Aus den Ausdrucken geht eindeutig hervor, dass der geforderte Messwert von H14 / U15 erreicht wurde. Hierdurch wird gewährleistet, dass zu keiner Zeit eine Gefahr vom Filtersystem ausgeht. Der Anwender kann somit nachweisen, dass im Falle der Ansteckung einer Person die anderen im Raum befindlichen Personen keiner Gefahr ausgesetzt waren und dass die Ansteckung der beispielsweise an COVID-19 erkrankten Person anderenorts erfolgt sein muss.The particle measuring device can record aerosols and dust particles from 0.1 µm. With each filter change, the user can also receive a printout of the measured values for each new HEPA filter cassette, on which the number of measured particle sizes from 0.1 - 10 µm is listed. The printouts clearly show that the required measured value of H14 / U15 was achieved. This ensures that the filter system never poses a hazard. The user can thus prove that in the event of infection of one person, the other people in the room were not exposed to any danger and that the person suffering from COVID-19, for example, must have been infected elsewhere.
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Das erfindungsgemäße System ist vorteilhafterweise so ausgelegt, dass es zentral, außerhalb des/der zu filternden Raumes/Räume an einem beliebigen Platz aufgestellt werden kann. Beispielsweise können alle Klassenzimmer einer Schule durch ein in einem Versorgungsraum, beispielsweise einer Besenkammer, installiertes Filtermodul und Ventilatoren- und Regelmodul versorgt werden. Dies hat den Effekt, dass es zu keiner störenden Geräuschbelästigung in den zu filternden Räumen kommt. Aufgrund des zentralen Filteranlagenkonzepts bedarf es nicht kostenintensiver mehrfacher Filteranlagen in jedem einzelnen Raum, sondern pro Anwendung nur einer Filteranlage mit Ventilator. Diese Filteranlage versorgt alle vorgesehenen Räume mit absolut gefilterter Atemluft unter Einhaltung der maximalen CO2-Werte mit laminarer Atemluftströmung. Die zu filternden Räume bleiben mit Ausnahme der Laminar-Flow-Decke und Absaug-Bodenleistenmodule völlig unverändert.The system according to the invention is advantageously designed in such a way that it can be set up centrally, outside of the room(s) to be filtered at any desired location. For example, all classrooms in a school can be supplied by a filter module and fan and control module installed in a supply room, for example a broom closet. This has the effect that there is no disturbing noise pollution in the rooms to be filtered. Due to the central filter system concept, there is no need for cost-intensive multiple filter systems in each individual room, but only one filter system with fan per application. This filter system supplies all designated rooms with absolutely filtered breathing air in compliance with the maximum CO 2 values with laminar breathing air flow. The rooms to be filtered remain completely unchanged with the exception of the laminar flow ceiling and extraction floor bar modules.
Durch die in der Decke gleichmäßig senkrecht eingeführte Atemluft und die Absaugung der gleichen Menge am Boden entsteht eine konstante nicht wahrnehmbare laminare Strömung im Raum, um kontaminierte Atemluft aus dem Atembereich zu entfernen und effektiv abzuführen. Das platzsparende, völlig neu konzipierte zentrale vertikal aufgebaute Filtermodul kann für mehrere parallel geschaltete Räume ausgelegt sein, sodass eine Filteranlage mehrere Räume belüften kann. Durch die Kleinbauweise des Filtermoduls und der Laminar-Flow-Decke können darüber hinaus auch hohe und große Räume wie Turnhallen und Tagungsräume vollumfänglich sicher belüftet werden.The breathing air that is evenly introduced vertically in the ceiling and the suction of the same amount on the floor creates a constant, imperceptible laminar flow in the room in order to remove contaminated breathing air from the breathing area and effectively dissipate it. The space-saving, completely redesigned, central, vertical filter module can be designed for several rooms connected in parallel, so that one filter system can ventilate several rooms. Due to the small design of the filter module and the laminar flow ceiling, high and large rooms such as gymnasiums and conference rooms can also be fully and safely ventilated.
In den
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Ein gravimetrischer Vorabscheider 19 als erste Filterstufe vor dem Rohgaskanal. Dieser scheidet Materialien, die über das Bodenabsaugsystem zum Filtermodul geführt werden, gravimetrisch ab, sodass diese nicht in den Filter gelangen. Der Filter wird vor einer mechanischen Beschädigung geschützt. - - Ein UV-C-Strahlen-
Vorfilter 21 als zweite Filterstufe im Rohgaskanal. Diese Strahlen inaktivieren Viren und Bakterien zu 99,999 %. Sie schädigen die DNA und stoppen ihre Reproduktion. Bei dem Einsetzen der UV-C-Strahlung ist eine gewisse Verweilzeit der Krankheitserreger zu berücksichtigen, sodass eine ausreichende Schädigung der Organismen erfolgen kann. Das Bestrahlungselement wird hierbei vorzugsweise im verbreiterten Rohgaskanal der Anlage montiert, der gleichzeitig für die Verringerung der Geschwindigkeit von 15 -20 m/s der Atemluftbewegung aus den Bodenleistenmodulen gedacht ist, damit die zu filternde Atemluft auf das Filtermaterial mit nur noch 1 - 2 cm/s auftrifft. Die so zu 99,999 % abgetöteten oder deaktivierten Krankheitserreger können dann leicht zusammen mit den Staubpartikeln in der Atemluft vom nachgeschalteten HEPA-Filter abgeschieden werden. - - Ein Hochleistungs-HEPA-
Filtermodul mit Filtereinsätzen 42 als modular aufgebaute dritte Filterstufe in platzsparender vertikaler Bauweise. Dieses Filtermodul ist insbesondere modular und fahrbar zum einfachen Einbringen ins Gebäude ausgebildet und wird außerhalb der zu filternden Räume aufgestellt. Beispielsweise können maximal vier Module übereinandergestapelt werden und eine Atemluftleistung von maximal 12.000 m3/h bereitgestellt werden. Für jedes Modul ist ein Anpressrahmen mit einem Exzenter vorgesehen, mittels welchem die einzusetzende Filterkassette horizontal versiegelt werden kann. Der Dichtrahmen für die HEPA-Kassette befindet sich zwingend an der oberen Seite, damit eine Verschmutzung des Rahmens und somit eine Undichtigkeit beim Anpressen des HEPA-Filters an der Dichtung vermieden werden kann. Die Durchströmung der HEPA-Kassette erfolgt von unten nach oben vertikal. Bei höherer Luftleistung können mehrere Filtertürme nebeneinander gekoppelt werden. - - Eine Messsondentechnik (Messzugang) für einen geeichten Laser-Partikelzähler (Partikelmessgerät), vorzugsweise mit Drucker, zum Nachweis, dass jede neu eingesetzte HEPA-Filterkassette leckagefrei ist, deren Dichtungen unbeschädigt sind und somit die geforderte Abscheideleistung erbracht werden kann. Der gemessene Wert bleibt im Betrieb der Filterkassette gültig, weil die Filteranlage so konstruiert ist, dass eine mechanische Beschädigung ausgeschlossen ist.
- - Ein Druckdifferenz-Manometer, das am Filtermodul angebracht sein kann und anhand dessen der Verschmutzungsgrad der HEPA-Filterkassetten festgestellt werden kann. Hierdurch kann eine Verringerung des Atemluftvolumenwechsels aufgrund ansteigendem Filterwiderstand ausgeschlossen werden. Steigt der Druckverlust der HEPA-Kassette durch Staubbeladung an, verringert sich die Ventilatorenleistung, sodass der HEPA-Filter gewechselt werden muss. Im normalen Betrieb ist ein Filterwechsel auch aus hygienischen Gründen jährlich einmalig fällig.
- - Ein CO2-Überwachungssystem für jeden zu filternden Raum, das den CO2-Gehalt misst und bei Überschreitung eines Grenzwerts (beispielsweise von 1.000 ppm) die Frischluftzufuhr für die jeweiligen Räume regelt. Hierzu kann ein entsprechender CO2-Sensor vorgesehen sein. Durch ein automatisches Klappensystem kann über einen Bypass dem Raum Frischluft zugeführt werden. Durch die Überwachung der CO2-Werte in den zu filternden Räumen und die automatische Frischluftzufuhr und Ableitung der verbrauchten Atemluft in gleicher Menge mittels des automatisch angesteuerten Klappensystems wird der kritische Wert von beispielsweise 1.000 ppm nicht überschritten, sodass eine Belüftung des Raums über die Fenster nicht mehr erforderlich wird. Es findet also keine kritische Querbelüftung statt, sondern lediglich die laminare Strömung zwischen Deckenelement und Bodenleistenmodul und damit ein effizienter Abtransport der Aerosole. Das Infektionsrisiko wird weiter vermindert.
- - Eine Steuerung mit Zeitschaltuhr zum automatischen Ein- und Ausschalten des Systems und/oder zur Regelung des Ventilators. Zudem können die Bypass-Klappentechnik, das Zu- und Abführen von Frischluft sowie die Zuführung und Abschaltung in verschiedenen Räumen gesteuert werden.
- - Ein Bag-in-bag-out-Filterwechselsystem, vorzugsweise mit Aluminiumrahmen und Plastiksack, zum kontaminationsfreien Wechsel einer mit Viren und Keimen belasteten HEPA-Filterkassette, die genauso wie das geöffnete Filtermodul berührungsfrei bleibt. Eine Ansteckung des Betreibers oder eine Kontamination des Raums kann ausgeschlossen werden. Die belastete Filterkassette kann versiegelt der Entsorgung in einer Verbrennungsanlage zugeführt werden.
- - Ein Aluminium-Wechselrahmen (Koppelrahmen), mithilfe dessen über einen stets angebrachten Plastiksack und die Gummiring-Methode völlig berührungsfrei die verbrauchte HEPA-Kassette entnommen werden kann und diese versiegelt der Verbrennung zugeführt wird. Die Wartungstür zum Wechseln des HEPA-Filters dient nicht zum Verschließen des Filtermoduls, sondern lediglich zum Schutz des Plastiksacks vor mechanischer Beschädigung. Bei Verwendung dieser Technik können Raumwerte beim Filterwechsel kleiner 1 µg, also im ng-Bereich OEB 5 (Operator Exposure Band), nachgewiesen werden. Dies erfolgt im Rahmen eines SMEPAC-Tests. Hierbei werden im Atembereich der Person, die den Filter wechselt, Sonden aufgestellt und es werden 5
bis 10 Liter Luft, also das Atemvolumen für dieDauer von 10 Minuten, eingesaugt und anschließend die Filtermembran chemisch analysiert und die Staubbeladung im Raum nachgewiesen. - - Minipleat-HEPA-Filterkassetten (Filtereinsatz) mit Abscheideleistung H14 / U15 nach EN 1822 zur nahezu absoluten Abscheidung von Feinstäuben und Aerosolen. Insbesondere kann eine Filterkassette der Größe LxBxH 610x610x292 mm mit einer Luftleistung von 3.000 m3/h verwendet werden. ULPA-Filterkassetten bieten dabei eine sehr hohe Abscheideleistung.
- - Jedes Filtersegment mit jeweils einer HEPA-Filterkassette kann beispielsweise mit fünf Messlanzen versehen sein, anhand derer die Reingasseite des gesamten Filtermediums und die Dichtung der HEPA-Kassette abgescannt werden kann. Bei der Inbetriebnahme des Geräts sowie nach jedem Wechsel der verbrauchten HEPA-Kassette kann somit mit einem Laser- Partikelmessgerät nachgewiesen werden, dass der Wert von H14 nach EN 1822 erreicht wurde und die HEPA-Kassette leckagefrei ist. Es ist somit ausgeschlossen, dass beschädigte HEPA-Filterkassetten zum Einsatz kommen können. Der Kunde kann anhand eines vom Lieferanten auszustellenden Zertifikats nachweisen, dass die im Umluftbetrieb gefilterten Räume „reine Räume“ sind, in denen eine Kontamination mit SARS- oder COVID-19-Viren oder anderen Krankheitserregern ausgeschlossen ist.
- - A
gravimetric pre-separator 19 as the first filter stage before the raw gas channel. This separates materials that are removed via the floor suction system tem to the filter module, gravimetrically, so that they do not get into the filter. The filter is protected from mechanical damage. - - A UV-
C radiation pre-filter 21 as a second filter stage in the raw gas channel. These rays inactivate 99.999% of viruses and bacteria. They damage DNA and stop it from reproducing. When the UV-C radiation sets in, a certain residence time for the pathogens must be taken into account so that the organisms can be sufficiently damaged. The irradiation element is preferably installed in the widened raw gas duct of the system, which is also intended to reduce the speed of 15 -20 m/s of the movement of breathing air from the base strip modules, so that the breathing air to be filtered reaches the filter material with only 1 - 2 cm/s. s strikes. The 99.999% killed or deactivated pathogens can then be easily separated together with the dust particles in the breathing air by the downstream HEPA filter. - - A high-performance HEPA filter module with filter inserts 42 as a modular third filter stage in a space-saving vertical design. This filter module is designed in particular to be modular and mobile for easy introduction into the building and is set up outside of the rooms to be filtered. For example, a maximum of four modules can be stacked on top of each other and a breathing air capacity of a maximum of 12,000 m 3 /h can be provided. A pressure frame with an eccentric is provided for each module, by means of which the filter cassette to be used can be sealed horizontally. The sealing frame for the HEPA cassette must be on the upper side to prevent the frame from getting dirty and thus leaking when the HEPA filter is pressed against the seal. The flow through the HEPA cassette is vertical from bottom to top. For higher air performance, several filter towers can be coupled next to each other.
- - A measuring probe technology (measuring access) for a calibrated laser particle counter (particle measuring device), preferably with a printer, to prove that every newly installed HEPA filter cassette is leak-free, the seals are undamaged and the required separation capacity can therefore be provided. The measured value remains valid when the filter cassette is in operation because the filter system is designed in such a way that mechanical damage is impossible.
- - A pressure difference manometer, which can be attached to the filter module and can be used to determine the degree of contamination of the HEPA filter cassettes. As a result, a reduction in the breathing air volume change due to increasing filter resistance can be ruled out. If the pressure loss of the HEPA cassette increases due to dust loading, the fan performance is reduced so that the HEPA filter has to be changed. In normal operation, a filter change is due once a year, also for hygienic reasons.
- - A CO 2 monitoring system for each room to be filtered, which measures the CO 2 content and regulates the fresh air supply for the respective rooms if a limit value is exceeded (for example 1,000 ppm). A corresponding CO 2 sensor can be provided for this purpose. An automatic flap system allows fresh air to be fed into the room via a bypass. By monitoring the CO 2 values in the rooms to be filtered and the automatic supply of fresh air and removal of the same amount of used breathing air by means of the automatically controlled flap system, the critical value of 1,000 ppm, for example, is not exceeded, so that the room cannot be ventilated via the windows more becomes necessary. So there is no critical cross-ventilation, but only the laminar flow between the ceiling element and base strip module and thus efficient removal of the aerosols. The risk of infection is further reduced.
- - A timer control to automatically switch the system on and off and/or regulate the fan. In addition, the bypass flap technology, the supply and removal of fresh air as well as the supply and switch-off in different rooms can be controlled.
- - A bag-in-bag-out filter changing system, preferably with an aluminum frame and plastic bag, for contamination-free changing of a HEPA filter cassette contaminated with viruses and germs, which, like the opened filter module, remains touch-free. Infection of the operator or contamination of the room can be ruled out. The contaminated filter cartridge can be sealed and taken to an incinerator for disposal.
- - An aluminum removable frame (coupling frame), with the help of which the used HEPA cassette can be removed completely contact-free via a plastic bag that is always attached and the rubber ring method and this is sealed and sent for incineration. The maintenance door for changing the HEPA filter is not used to close the filter module, but only to protect the plastic bag from mechanical damage. When using this technique, room values of less than 1 µg, i.e. in the ng range OEB 5 (Operator Exposure Band), can be detected when the filter is changed. This is done as part of a SMEPAC test. Probes are placed in the breathing area of the person changing the filter and 5 to 10 liters of air, i.e. the breathing volume for a period of 10 minutes, are sucked in and then the filter membrane is chemically analyzed and the dust load in the room is detected.
- - Minipleat HEPA filter cassettes (filter insert) with H14 / U15 separation performance according to EN 1822 for almost absolute separation of fine dust and aerosols. In particular, a filter cassette with the size LxWxH 610x610x292 mm with an air capacity of 3,000 m 3 /h can be used. ULPA filter cassettes offer a very high separation efficiency.
- - Each filter segment, each with a HEPA filter cassette, can be provided with five measuring lances, for example, which can be used to scan the clean gas side of the entire filter medium and the seal of the HEPA cassette. When the device is put into operation and after each replacement of the used HEPA cassette, a laser particle measuring device can be used to prove that the value of H14 according to EN 1822 has been reached and that the HEPA cassette is leak-free. It is therefore impossible that damaged HEPA filter cassettes can be used. The customer can use a certificate to be issued by the supplier to prove that the rooms filtered in recirculation mode are "clean rooms" in which contamination with SARS or COVID-19 viruses or other pathogens is excluded.
Das Ventilatoren- und Regelmodul 18 kann insbesondere die folgenden Komponenten allein oder in Kombination aufweisen:
- - Ein Ventilatormodul inkl. Überhitzungsschutz, das vorzugsweise zusammen mit dem Filtermodul zentral außerhalb der zu filternden Räume aufgestellt wird.
- - Einen Radialventilator, der individuell anhand von Druckverlusten im Rohrleitungssystem und gemäß dem geforderten Luftvolumen ausgelegt ist.
- - Eine Gehäusebelüftung zur Vermeidung der Überhitzung des Antriebsmotors des Ventilators.
- - Eine Geräuschdämmung des Flügelrads zur Geräuschvermeidung.
- - Eine Geräuschdämmung des Motors zur Geräuschvermeidung.
- - Eine Geräuschdämmung der ausgeblasenen Luft zu den Räumen zur Geräuschvermeidung.
- - Optional kann ein Frequenzregler mit einem automatischen Raum-Absperr-Klappensystem vorgesehen sein, durch den es möglich wird, einzelne Räume von der Belüftung zu entkoppeln und nur die tatsächlich genutzten Räume mit gefilterter Atemluft zu versorgen.
- - A fan module including overheating protection, which is preferably set up together with the filter module centrally outside of the rooms to be filtered.
- - A centrifugal fan, which is designed individually based on pressure losses in the pipe system and according to the required air volume.
- - A housing ventilation to avoid overheating of the fan drive motor.
- - A noise insulation of the impeller to avoid noise.
- - A noise insulation of the engine to avoid noise.
- - Noise insulation of the blown air to the rooms to avoid noise.
- - Optionally, a frequency controller with an automatic room shut-off flap system can be provided, which makes it possible to decouple individual rooms from the ventilation and only supply the rooms actually used with filtered breathing air.
Die weiteren Komponenten umfassen:
- - Mehrere zweistufige Deckenelemente über die gesamte Decke des zu filternden Raums, durch die eine nicht wahrnehmbare laminare Strömung von absolut gefilterter Atemluft erzeugt wird.
- - Mindestens ein Bodenleistenmodul, das vergleichbar zu einer Bodenleiste im Raum angebracht wird und durch das die mit Aerosolen belastete Luft am Boden horizontal absaugt wird.
- - Ein Zu- und Abluft-Rohrsystem, das die saubere Atemluft nach dem Filtern in den Raum bzw. die mit Aerosolen behaftete Atemluft aus dem Raum zum Filtermodul leitet.
- - Optional manuelle Stellklappen, die den Atemluftwechselzyklus in den jeweiligen Räumen individuell regulieren, wobei eine Grundeinstellung bei einer Häufigkeit eines 6-fachen Raumluftwechsels pro Stunde liegt. Die Wechselrate für jeden einzelnen Raum kann hierdurch beliebig gemäß dem Bedarf reguliert werden.
- - Several two-stage ceiling elements over the entire ceiling of the room to be filtered, through which an imperceptible laminar flow of absolutely filtered breathing air is generated.
- - At least one floor strip module, which is installed in the room like a floor strip and through which the air contaminated with aerosols is sucked off horizontally on the floor.
- - A supply and exhaust air pipe system that leads the clean breathing air after filtering into the room or the breathing air contaminated with aerosols from the room to the filter module.
- - Optional manual control flaps that individually regulate the breathing air exchange cycle in the respective rooms, with a basic setting of a frequency of 6 room air exchanges per hour. The exchange rate for each individual room can be regulated as required according to need.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das System die folgenden Komponenten:
- 1. Eine standardisierte, modulare, zweistufige und geschlossene Laminar Flow Decke, welche mit anderen Modulen beliebig koppelbar ist. Als Option kann z.B. für Turnhallen standardmäßig ein Schutzgitter unterhalb der Laminar-Flow-Decke angebracht werden, damit sie vor mechanischen Beschädigungen, wie z. B. einem Ball, geschützt ist.
- 2. Regelbare standardisierte Bodenleistenmodule, welche die gleichmäßige Absaugmenge aus dem Raum gewährleisten. Diese Bodenleistenmodule aus einem Raum können mit denen aus anderen Räumen koppelbar sein. Die Luftabführung erfolgt bevorzugt in Raumecken, sodass der Raum möglichst unverändert bleibt. Die Laminar-Flow-Decke zusammen mit den dazu angepassten Bodenleisten ergeben eine nicht spürbare, geräuschlose Laminar-Flow-Strömung im Raum.
- 3. Ein zentrales 3-stufiges Filtermodul, welches mit weiteren Filtermodulen parallelgeschaltet werden kann und somit praktisch unbegrenzte Luftmengen filtern kann. Die erste Filterstufe umfasst einen gravimetrischen Vorabscheider, welcher jegliche Feststoffe, die über die Bodenleisten abgesaugt werden, entfernt. Die zweite Filterstufe besteht aus einem UV-C-Licht-Vorfilter, welches Viren und Bakterien zu 99,999 % aus der Luft abtötet oder inaktiv macht, indem es die DNA der Krankheitserreger schädigt und ihre Reproduktion stoppt. Die dritte Filterstufe besteht aus einem oder mehreren HEPA-Filter Segmenten, welche mit einer Abscheideleistung von H14 nach EN 1822 alle geschädigten oder abgetöteten Krankheitserreger wie auch Feinststäube aus der Luft entfernen. Das Filtermodul ist ausgestattet mit einer Messsondentechnik in jedem einzelnen HEPA-Filtersegment, anhand dessen mittels eines geeichten Laserpartikelzählers mit Drucker jede einzelne neue HEPA-Filterkassette abgescannt und auf deren Abscheideleistung H14 nach EN 1822 qualifiziert werden kann. Eine in Betrieb befindliche HEPA-Filterkassette kann mechanisch nicht beschädigt werden, sodass der gemessene Wert bis zum nächsten Filterwechsel bestehen bleibt. Der Betreiber kann ein Zertifikat erhalten, in dem er basierend auf den ausgedruckten Messwerten reine Räume hat, welche frei von jeglichen Krankheitserregern und Feststoffen sind. Das Filtermodul ist darüber hinaus ausgestattet mit Druckdifferenz-Manometern, welche den Verschmutzungsgrad der HEPA-Filterkassetten anzeigen. Es ist somit ausgeschlossen, dass der Volumenstrom des Ventilators im Ventilatorenmodul aufgrund steigender Druckdifferenz abfällt. Der festgelegte Volumenstrom bleibt konstant.
- 4. Einem Ventilatoren- und Regelmodul, welches in einer Schalldämmhaube den jeweiligen Ventilator beinhaltet. Das in den Räumen befindliche CO2-Messgerät steuert ein Klappensystem an, durch welches der gewünschte CO2-Gehalt im Raum durch Zuführen von Frischluft aufrechterhalten wird. Durch diese Maßnahme wird eine zyklische Belüftung des Raumes durch Öffnen der Fenster überflüssig. Mittels eines Frequenzreglers in diesem Modul wird es möglich, einzelne Räume nach Bedarf zu- und abzuschalten, sodass nur die Räume gefiltert werden, die tatsächlich genutzt werden. Der Betreiber erhält über das Ventilatoren- und Regelmodul ein grünes Leuchtsignal, dass das Filtersystem einwandfrei arbeitet, bzw. ein gelbes Leuchtsignal, dass eine Störung vorliegt, z.B. die maximale Erreichung der Druckdifferenz der HEPA-Filterkassette, sodass ein Wechsel dessen notwendig wird.
- 1. A standardized, modular, two-stage and closed laminar flow ceiling, which can be coupled with other modules as required. As an option, a protective grille can be fitted below the laminar flow ceiling as standard, for example in gymnasiums, to protect it from mechanical damage, e.g. B. a ball is protected.
- 2. Controllable standardized baseboard modules, which ensure the even amount of extraction from the room. These baseboard modules from one room can be coupled with those from other rooms. The air is preferably discharged in the corners of the room, so that the room remains as unchanged as possible. The laminar flow ceiling together with the matching floor strips result in an imperceptible, noiseless laminar flow in the room.
- 3. A central 3-stage filter module, which can be connected in parallel with other filter modules and can therefore filter practically unlimited amounts of air. The first stage of filtration includes a gravimetric pre-separator, which removes any solids that are suctioned through the bottom rails. The second stage of filtering consists of a UV-C light pre-filter which kills or inactivates 99.999% of airborne viruses and bacteria by damaging the pathogens' DNA and stopping them from reproducing. The third filter stage consists of one or more HEPA filter segments, which remove all damaged or dead pathogens as well as fine dust from the air with a separation efficiency of H14 according to EN 1822. The filter module is equipped with a measuring probe technology in each individual HEPA filter segment, which can be used to scan each new HEPA filter cassette using a calibrated laser particle counter with a printer and to be qualified for its H14 separation performance according to EN 1822. A HEPA filter cassette that is in operation cannot be mechanically damaged, so that the measured value remains until the next filter change. The operator can receive a certificate of having clean rooms free of any pathogens and particulate matter based on the printed readings. The filter module is also equipped with pressure difference manometers, which indicate the degree of contamination of the HEPA filter cartridges. It is therefore impossible for the volume flow of the fan in the fan module to drop due to an increasing pressure difference. The specified volume flow remains constant.
- 4. A fan and control module, which contains the respective fan in a sound insulation hood. The CO2 measuring device in the rooms controls a flap system, which maintains the desired CO2 content in the room by supplying fresh air. This measure eliminates the need for cyclical ventilation of the room by opening the windows. Using a frequency controller in this module, it is possible to switch individual rooms on and off as required, so that only the rooms that are actually used are filtered. The operator receives a green light signal via the fan and control module that the filter system is working properly, or a yellow light signal that there is a fault, e.g. the maximum pressure difference of the HEPA filter cassette has been reached, so that it has to be changed.
Die Erfindung wurde anhand der Zeichnungen und der Beschreibung umfassend beschrieben und erklärt. Die Beschreibung und Erklärung sind als Beispiel und nicht einschränkend zu verstehen. Die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt. Andere Ausführungsformen oder Variationen ergeben sich für den Fachmann bei der Verwendung der vorliegenden Erfindung sowie bei einer genauen Analyse der Zeichnungen, der Offenbarung und der nachfolgenden Patentansprüche.The invention has been comprehensively described and explained with reference to the drawings and the description. The description and explanation are intended to be exemplary and not limiting. The invention is not limited to the disclosed embodiments. Other embodiments or variations will become apparent to those skilled in the art upon use of the present invention upon a study of the drawings, the disclosure, and the claims that follow.
In den Patentansprüchen schließen die Wörter „umfassen“ und „mit“ nicht das Vorhandensein weiterer Elemente oder Schritte aus. Der undefinierte Artikel „ein“ oder „eine“ schließt nicht das Vorhandensein einer Mehrzahl aus. Ein einzelnes Element oder eine einzelne Einheit kann die Funktionen mehrerer der in den Patentansprüchen genannten Einheiten ausführen. Die bloße Nennung einiger Maßnahmen in mehreren verschiedenen abhängigen Patentansprüchen ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Kombination dieser Maßnahmen nicht ebenfalls vorteilhaft verwendet werden kann. Bezugszeichen in den Patentansprüchen sind nicht einschränkend zu verstehen.In the claims, the words "comprising" and "having" do not exclude the presence of other elements or steps. The undefined article "a" or "an" does not exclude the presence of a plural. A single element or unit can perform the functions of several of the units recited in the claims. The mere naming of some measures in several different dependent patent claims should not be understood to mean that a combination of these measures cannot also be used to advantage. Reference signs in the claims are not to be understood as restrictive.
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020130640.7A DE102020130640A1 (en) | 2020-11-19 | 2020-11-19 | Central three-stage room filter system to create clean rooms through laminar flow air flow |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020130640.7A DE102020130640A1 (en) | 2020-11-19 | 2020-11-19 | Central three-stage room filter system to create clean rooms through laminar flow air flow |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102020130640A1 true DE102020130640A1 (en) | 2022-05-19 |
Family
ID=81345679
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102020130640.7A Pending DE102020130640A1 (en) | 2020-11-19 | 2020-11-19 | Central three-stage room filter system to create clean rooms through laminar flow air flow |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102020130640A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3986850A (en) | 1974-12-05 | 1976-10-19 | Flanders Filters, Inc. | Flow control apparatus and air filters |
JP2001153414A (en) | 1999-11-25 | 2001-06-08 | Takasago Thermal Eng Co Ltd | Circulation type clean room |
US8382565B2 (en) | 2008-06-09 | 2013-02-26 | International Business Machines Corporation | System and method to redirect and/or reduce airflow using actuators |
-
2020
- 2020-11-19 DE DE102020130640.7A patent/DE102020130640A1/en active Pending
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