DE102021119751A1 - Room air purifier with fog generator for ozone depletion - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Raumluftreiniger, umfassend einen Elektroabscheider, der eine Gegenelektrode und ein Array an Emissionselektrodennadeln aufweist, und dazu dient, unter Generierung von Ozon Partikel aus der zu reinigenden Luft abzuscheiden, und einen in Luftströmungsrichtung vor, an oder nach dem Array angeordneten Nebelerzeuger zum Anreichern der zu reinigenden Luft mit Wassertröpfchen, um wenigstens einen Teil des generierten Ozons abzubauen.The present invention relates to a room air cleaner, comprising an electrostatic precipitator, which has a counter electrode and an array of emission electrode needles, and is used to separate particles from the air to be cleaned while generating ozone, and a mist generator arranged in the air flow direction before, on or after the array for enriching the air to be cleaned with water droplets in order to break down at least part of the ozone generated.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, nämlich einen Raumluftreiniger, und ein Verfahren zum Behandeln, insbesondere Befeuchten, Reinigen und/oder Waschen, von Luft, wie einen Luftbefeuchter, einen Luftreiniger, einen Luftwäscher oder dergleichen. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Luftbehandlungssystem mit wenigstens zwei parallel geschalteten Raumluftreinigern und ein Verfahren zur Luftreinigung.The present invention relates to a device, namely a room air cleaner, and a method for treating, in particular humidifying, cleaning and/or washing air, such as an air humidifier, an air cleaner, an air washer or the like. Furthermore, the present invention relates to an air treatment system with at least two room air cleaners connected in parallel and a method for air cleaning.
Gattungsgemäße Luftbehandlungsvorrichtungen dienen dazu, Luft, welche in geschlossenen Räumen und/oder Gebäuden vorhanden ist, aufzubereiten, insbesondere zu reinigen, zu befeuchten und/oder zu waschen. Die Luftbehandlungsvorrichtungen können zahlreiche Anwendungsgebiete haben, beispielsweise in der Medizintechnik oder in der Gesundheitsindustrie, insbesondere in Arztpraxen, Isolationsräumen, Krankenzimmern, Intensivstationen oder Reinsträumen, im Privathaushalt, insbesondere in Schlafräumen, Wohnräumen, Küchen oder Kinderzimmern, in öffentlichen oder Industriegebäuden, wie Museen, Theater, Regierungsgebäuden oder Büroräumen, und/oder in der Mobilität, beispielsweise für die Fahrzeuginnenraumreinigung insbesondere bei Taxis, Mietwagen oder Fahrzeug-Sharing-Konzepten. Beispielsweise handelt es sich bei den Luftbehandlungsvorrichtungen um Standgeräte und/oder um Elektro-Kleingeräte, welche in Gebäuden bzw. Räumen auf dem Boden oder auch auf Ablagen, wie Tischen, abgestellt werden können.Generic air treatment devices are used to prepare, in particular to clean, humidify and/or wash air that is present in closed rooms and/or buildings. The air treatment devices can have numerous areas of application, for example in medical technology or in the health industry, especially in doctor's offices, isolation rooms, sick rooms, intensive care units or clean rooms, in private households, especially in bedrooms, living rooms, kitchens or children's rooms, in public or industrial buildings such as museums, theaters , government buildings or offices, and/or in mobility, for example for cleaning vehicle interiors, especially in taxis, rental cars or vehicle sharing concepts. For example, the air treatment devices are standing devices and/or small electrical devices that can be placed in buildings or rooms on the floor or on shelves such as tables.
In der Regel sind Luftreiniger mit mehrschichtigen Filtersystemen ausgestattet. Dabei wird ein hochwirksamer Schwebstofffilter durch weitere Filter ergänzt, so dass die angesaugte Raumluft gereinigt und von Schadstoffen befreit wird. Luftwäscher arbeiten hingegen i.d.R. ohne zusätzliche Filter und führen die Luft durch ein Wasserbad, wo sie gereinigt und zugleich befeuchtet wird.As a rule, air purifiers are equipped with multi-layer filter systems. A highly effective particle filter is supplemented by additional filters so that the intake air is cleaned and freed from pollutants. Air washers, on the other hand, usually work without additional filters and lead the air through a water bath, where it is cleaned and humidified at the same time.
An die Luftbehandlung werden immer höhere Anforderungen gestellt. Dies hängt zum einen mit sich verschärfenden gesetzlichen Anforderungen als auch mit dem stetig wachsenden Gesundheitsbewusstsein der Bevölkerung zusammen. Insbesondere der in der Luft vorhandene Feinstaub, welcher Feststoffpartikel im µg/m3-Bereich aufweist, hat sich dabei als besonders kritisch erwiesen. Feinstaub kann ferner Bakterien, Pollen, Viren, Sporen, Fasern oder ähnliches beinhalten. Es existieren im Allgemeinen zwei Gattungen von Luftbehandlungsvorrichtungen, nämlich passive Luftbehandlungsvorrichtungen und aktive Luftbehandlungsvorrichtungen. Bei passiven Luftbehandlungsvorrichtungen wird keine zusätzliche Energie in das System eingebracht, um die Luft aufzubereiten. Aktive Luftbehandlungsvorrichtungen kennzeichnen sich dadurch, dass zusätzliche Energie aufgewendet wird, um die Luftbehandlung durchzuführen. Bekannte Luftbehandlungsvorrichtungen sind in ihrer Effektivität bezüglich der Luftbehandlung beschränkt. Insbesondere die passiven Systeme sind nicht dazu imstande, auch die Feinstaubpartikel effektiv aus der Luft zu trennen.Increasingly high demands are being placed on air treatment. On the one hand, this has to do with tightening legal requirements and the steadily growing health awareness of the population. In particular, the fine dust present in the air, which has solid particles in the µg/m 3 range, has proven to be particularly critical. Particulate matter can also contain bacteria, pollen, viruses, spores, fibers or the like. There are generally two types of air handlers, passive air handlers and active air handlers. With passive air handlers, no additional energy is injected into the system to condition the air. Active air treatment devices are characterized by the fact that additional energy is expended to carry out the air treatment. Known air treatment devices are limited in their effectiveness with regard to air treatment. The passive systems in particular are not capable of effectively separating fine dust particles from the air.
Im Stand der Technik existieren ferner bereits Ansätze für Luftbehandlungsvorrichtungen, in denen die Elektroabscheide-Technologie eingesetzt wird. Derartige Systeme haben aber den prinzipiellen Nachteil, dass trockene Partikel und damit Nichtaerosole nur schwer auf einer Gegenelektrode zu sammeln und abzutransportieren sind. Feinstäube werden entweder nach dem Kontakt mit der Gegenelektrode durch den Luftstrom wieder mitgenommen oder „verklumpen“ zu einer nicht elektrisch leitfähigen Masse auf der Gegenelektrode. Damit ist zum einen der Abscheidegrad stark von der Aerodynamik des Luftstromes abhängig, zum anderen leidet die Funktion der Gegenelektrode durch die Reduktion ihrer notwendigen elektrischen Leitfähigkeit.Furthermore, approaches for air treatment devices in which the electro-precipitation technology is used already exist in the prior art. However, such systems have the fundamental disadvantage that dry particles and thus non-aerosols are difficult to collect on a counter-electrode and transport away. After contact with the counter-electrode, fine dust is either carried away by the air flow or “clumps” to form a non-electrically conductive mass on the counter-electrode. On the one hand, the degree of separation is heavily dependent on the aerodynamics of the air flow, and on the other hand, the function of the counter-electrode suffers due to the reduction in its required electrical conductivity.
Beim Betrieb von Raumluftreinigungsgeräten mit elektrostatischen Abscheidern (Elektrofiltern) kann es gezielt oder ungewollt zur Bildung von Ozon kommen. Deshalb wird in der Regel bei raumlufttechnischen Anlagen davon abgesehen, Ozon zu erzeugen. Z.B. die Deutsche Lungenstiftung warnt davor, den schlechten Geruch verrauchter Räume mit Ozon generierenden Luftreinigern zu beseitigen. Die Richtlinie VDI 6022 Blatt 5 „Raumlufttechnik, Raumluftqualität - Vermeidung allergener Belastungen - Anforderung an die Prüfung und Bewertung von technischen Geräten und Komponenten mit Einfluss auf die Atemluft“ empfiehlt daher, beim Einsatz von Ionisatoren gegebenenfalls die Ozon-Emissionsrate zu bestimmen. Ferner gibt es darauf aufbauende Ansätze, wie beispielsweise in
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile aus dem bekannten Stand der Technik zu verbessern, insbesondere einen kostengünstigeren und/oder weniger gesundheitsschädlichen Raumluftreiniger insbesondere mit erhöhter Abscheideeffizienz bereitzustellen.It is the object of the present invention to improve the disadvantages of the known prior art, in particular to provide a more cost-effective and/or less harmful room air cleaner, in particular with increased separation efficiency.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.This object is solved by the features of the independent claims.
Danach ist ein Raumluftreiniger zum Reinigen, Befeuchten und/oder Waschen von Luft bereitgestellt. Die Luft kann beispielsweise mit festen und/oder flüssigen Partikeln, insbesondere Verunreinigungen, versehen sein, die mittels des erfindungsgemäßen Raumluftreinigers wenigstens teilweise aus der Luft getrennt werden können. Bei der Luft handelt es sich insbesondere um Luft, welche in geschlossenen Räumen und/oder Gebäuden vorhanden ist, wie Raumluft, und mit welcher Menschen direkt in Kontakt geraten können. Beispielsweise handelt es sich bei dem Raumluftreiniger um ein Elektrokleingerät und/oder ein Standgerät, welches in Gebäuden beziehungsweise in Räumen ab- bzw. aufgestellt werden kann oder welches in eine Raum- und/oder Gebäudebelüftung, wie beispielsweise eine Fahrzeuginnenraumbelüftung, integriert sein kann. Neben der Möglichkeit, dass der Raumluftreiniger als eigenständiges Gerät, insbesondere Standgerät, ausgebildet sein kann, ist es auch möglich, den erfindungsgemäßen Raumluftreiniger in Lüftungsanlagen, Dunstabzugshauben oder sonstige in einem Raum eines Gebäudes oder einem Raum eines Fahrzeugs angeordnete Belüftungssysteme zu integrieren. Der Raumluftreiniger kann dazu in der Lage sein, die Luft von flüssigen Partikeln, wie Fett- oder Ölpartikeln, sowie von Feinstaub-Festpartikeln zu befreien, und zwar selbst für Feststoffpartikelkonzentrationen im µg/m3-Bereich. Insbesondere ist der Raumluftreiniger dazu in der Lage, die Feinstaub-Grenzwerte einzuhalten, wobei beispielsweise ein Feinstaub-Grenzwert PM10 von 40 µg/m3 erreichbar ist. Als Feinstaubpartikel werden Partikel mit einem aerodynamischen Durchmesser von 10 µm oder kleiner verstanden.Thereafter, a room air cleaner for cleaning, humidifying and/or washing air is provided. The air can, for example, contain solid and/or liquid particles, in particular contamination ments be provided, which can be at least partially separated from the air by means of the room air cleaner according to the invention. The air is in particular air that is present in closed rooms and/or buildings, such as room air, and with which people can come into direct contact. For example, the room air cleaner is a small electrical device and/or a stand-alone device that can be set up or removed in buildings or rooms or that can be integrated into a room and/or building ventilation system, such as a vehicle interior ventilation system. In addition to the possibility that the room air cleaner can be designed as an independent device, in particular a stand-alone device, it is also possible to integrate the room air cleaner according to the invention in ventilation systems, extractor hoods or other ventilation systems arranged in a room in a building or in a room in a vehicle. The room air purifier may be able to remove liquid particles, such as fat or oil particles, as well as fine dust solid particles from the air, even for solid particle concentrations in the µg/m 3 range. In particular, the room air cleaner is able to comply with the fine dust limit values, with a fine dust limit value PM10 of 40 µg/m 3 being achievable, for example. Fine dust particles are understood to be particles with an aerodynamic diameter of 10 µm or smaller.
Der erfindungsgemäße Raumluftreiniger umfasst einen Elektroabscheider, der dazu dient, unter Generierung von Ozon feste und/oder flüssige Partikel aus der zu reinigenden Luft abzuscheiden und insbesondere unangenehme Gerüche zu beseitigen. Der Elektroabscheider weist eine Gegenelektrode und ein Array an Emissionselektroden auf, die die Abscheidung der Partikel aus der Luft ermöglichen. Die Emissionselektroden können als Emissionselektrodennadeln ausgebildet sein.The room air cleaner according to the invention comprises an electrostatic precipitator, which serves to separate solid and/or liquid particles from the air to be cleaned while generating ozone and, in particular, to eliminate unpleasant odors. The electrostatic precipitator has a counter-electrode and an array of emission electrodes that allow the particles to be separated from the air. The emission electrodes can be designed as emission electrode needles.
Der Elektroabscheider kann als Plasmaabscheider ausgebildet sein. Die Gegenelektrode und die Emissionselektroden können voneinander isoliert sein und/oder jeweils aus einem Stück hergestellt sein. Das Array an Emissionselektroden bildet im gesamten eine Emissionselektrode, auch Sprühelektrode genannt, und dient im Wesentlichen zur Emission insbesondere negativ geladener Teilchen. Die Gegenelektrode, auch Niederschlagselektrode genannt, bildet den Gegenpol. Beispielsweise kann der Raum zwischen Emissionselektrode und Gegenelektrode als Abscheideraum bezeichnet werden, in dem die festen und/oder flüssigen Partikel aus dem Luftstrom abgeschieden werden. Während des Betriebs des Elektroabscheiders ist eine elektrische Hochspannung zwischen der Emissionselektrode und der Gegenelektrode angelegt, sodass ein Hochspannungsfeld zwischen der Emissionselektrode und der Gegenelektrode generiert wird. Beispielsweise liegt die Hochspannung im Bereich von 8 bis 16 kV, insbesondere im Bereich von 11 bis 14 kV. Insbesondere wird der Elektroabscheider unterhalb der Durchschlag- bzw. Überschlagspannung betrieben. Als Durchschlagspannung, auch Überschlagspannung genannt, wird diejenige Spannung bezeichnet, welche überschritten werden muss, damit ein Spannungsdurchschlag durch ein Material beziehungsweise einen Stoff, zum Beispiel einen Isolator oder Gas, erfolgt. Beispielweise kann das dem Elektroabscheider zugrundeliegende Prinzip der Ladungserzeugung die Stoßionisation sein. Mit Überschreiten der sogenannten Corona-Einsatzfeldstärke treten Elektronen aus der Emissionselektrode aus und in eine Wechselwirkung mit den umgebenden Luftmolekülen, wodurch sich eine sogenannte negative Corona bildet. In der Luft vorhandene freie Elektronen werden im elektrostatischen Feld der Corona stark beschleunigt, sodass es zu einer Gasentladung kommen kann. Beim Auftreffen der freien Elektronen auf Luftmoleküle können weitere Elektronen abgespalten werden oder sich an die Luftmoleküle anlagern. Die negativen Ladungen bewegen sich dann in Richtung der neutral geladenen Gegenelektrode. Die Gegenelektrode kann beispielsweise geerdet sein und/oder auf Massepotenzial liegen. Beim Eintritt eines partikelgeladenen Gasstroms lagern sich die negativ geladenen Ladungen an den Partikeln an. Durch die einwirkende elektrostatische Kraft des Gleichspannungsfeldes, welche quer zur Strömungsrichtung der Luft durch den Raumluftreiniger orientiert sein kann, wandern die negativ aufgeladenen Partikel in Richtung der Gegenelektrode, wo sie ihre Ladung abgeben können und von der Gegenelektrode entfernt werden können. Auf diese Weise können die Partikel aus dem Luftstrom separiert werden. Die vorliegende Erfindung deckt auch Ausführungen ab, bei denen anstatt der negativen Corona beziehungsweise. der negativ geladenen Ladungen eine positive Corona beziehungsweise eine positiv geladene Ladung erzeugt wird. Zur Vermeidung von Wiederholungen beschränkt sich die Beschreibung der Erfindung auf die Ausführung der negativen Ladungssituation.The electrostatic precipitator can be designed as a plasma precipitator. The counter electrode and the emission electrodes can be insulated from each other and/or can each be made in one piece. The array of emission electrodes as a whole forms an emission electrode, also known as a spray electrode, and essentially serves to emit negatively charged particles in particular. The counter electrode, also known as the collecting electrode, forms the opposite pole. For example, the space between the emission electrode and the counter-electrode can be referred to as the separation space, in which the solid and/or liquid particles are separated from the air flow. During the operation of the electrostatic precipitator, a high electrical voltage is applied between the emission electrode and the counter-electrode, so that a high-voltage field is generated between the emission electrode and the counter-electrode. For example, the high voltage is in the range from 8 to 16 kV, in particular in the range from 11 to 14 kV. In particular, the electrostatic precipitator is operated below the breakdown or flashover voltage. The breakdown voltage, also known as the breakdown voltage, is the voltage that must be exceeded in order for a voltage breakdown to occur through a material or substance, for example an insulator or gas. For example, the principle of charge generation on which the electrostatic precipitator is based can be impact ionization. When the so-called corona onset field strength is exceeded, electrons exit the emission electrode and interact with the surrounding air molecules, resulting in the formation of a so-called negative corona. Free electrons present in the air are strongly accelerated in the electrostatic field of the corona, so that a gas discharge can occur. When the free electrons hit air molecules, further electrons can be split off or attached to the air molecules. The negative charges then move towards the neutrally charged counter-electrode. The counter-electrode can, for example, be grounded and/or at ground potential. When a particle-charged gas flow enters, the negatively charged charges accumulate on the particles. Due to the acting electrostatic force of the DC voltage field, which can be oriented transversely to the flow direction of the air through the room air cleaner, the negatively charged particles migrate in the direction of the counter-electrode, where they can release their charge and can be removed from the counter-electrode. In this way, the particles can be separated from the air flow. The present invention also covers versions in which instead of the negative corona or. of the negatively charged charges a positive corona or a positively charged charge is generated. To avoid repetition, the description of the invention is limited to the implementation of the negative charge situation.
Der Raumluftreiniger kann eine Luftfördereinrichtung, insbesondere eine Luftansaugeinrichtung, wie einen Ventilator, aufweisen. Als Ventilator wird im Allgemeinen eine Strömungsmaschine verstanden, die ein Druckverhältnis zwischen 1 und 1,3 zwischen Ansaug- und Druckseite aufbaut, um Luft zu fördern. Die Luftfördereinrichtung kann dazu eingerichtet sein, Luft aus der Umgebung anzusaugen und/oder Luft in Richtung des Elektroabscheiders zu fördern. Insbesondere ist die Luftfördereinrichtung dazu in der Lage beziehungsweise dazu vorgesehen, die zu behandelnde Luft, insbesondere Gebäude- und/oder Raumluft, in den Raumluftreiniger anzusaugen und dem Elektroabscheider zuzuführen beziehungsweise diesem auszusetzen, um die zu behandelnde Luft einem Elektroabscheideprozess zu unterziehen, feste und/oder flüssige Partikel aus der zu behandelnden Luft abzuscheiden und so die zu behandelnde Luft zu reinigen. Die Luftfördereinrichtung kann derart ausgelegt sein, dass die angesaugte Luft Geschwindigkeiten im Bereich von 2 m/s bis 10 m/s erreicht. Nach dem Passieren des Elektroabscheiders kann die elektrisch aufgeladene Luft mit Strömungsgeschwindigkeiten im Bereich von 0,1 m/s bis 0,5 m/s durch den Raumluftreiniger strömen, insbesondere transportiert werden.The room air cleaner can have an air conveying device, in particular an air intake device such as a fan. A fan is generally understood to be a turbomachine that builds up a pressure ratio of between 1 and 1.3 between the suction and pressure sides in order to convey air. The air conveying device can be set up to suck in air from the environment and/or to convey air in the direction of the electrostatic precipitator. In particular, the air conveying device is able or intended to convey the air to be treated, in particular building and/or room air, into the room air cleaner ger to suck and to feed the electrostatic precipitator or to expose it to subject the air to be treated to an electrostatic precipitator process, to separate solid and/or liquid particles from the air to be treated and thus to clean the air to be treated. The air conveying device can be designed in such a way that the sucked-in air reaches speeds in the range from 2 m/s to 10 m/s. After passing through the electrostatic precipitator, the electrically charged air can flow through the room air cleaner at flow speeds in the range from 0.1 m/s to 0.5 m/s, in particular it can be transported.
Der Elektroabscheider kann bei einem elektrischen Hochspannungsfeld des Elektroabscheiders im Bereich von 8 kV bis 16 kV ein stabiles Gleichspannungsplasma erzeugen. Der Plasmastrom an den Emissionselektroden kann dabei zwischen 4 µA und 10 µA liegen. Durch die im Elektroabscheider erzeugten insbesondere negativen Ladungen wird zumindest ein Teil des Sauerstoffs (O2) der in der zu reinigenden Luft enthalten ist, in einzelne Sauerstoffatome aufgespalten, die sich anschließend zu Ozon (O3) zusammen schließen können Der Elektroabscheider generiert, insbesondere bei der Erzeugung eines Plasmas, also als Nebenprodukt Ozon. Je höher dabei die Spannung zwischen der Emissionselektrode und der Gegenelektrode ist, desto mehr Ozon wird als Nebenprodukt im Elektroabscheider erzeugt.The electrostatic precipitator can generate a stable DC voltage plasma with an electrical high-voltage field of the electrostatic precipitator in the range from 8 kV to 16 kV. The plasma current at the emission electrodes can be between 4 μA and 10 μA. At least part of the oxygen (O 2 ) contained in the air to be cleaned is split into individual oxygen atoms by the negative charges generated in the electrostatic precipitator, which can then combine to form ozone (O 3 ). the generation of a plasma, i.e. ozone as a by-product. The higher the voltage between the emission electrode and the counter electrode, the more ozone is produced as a by-product in the electrostatic precipitator.
Um wenigstens einen Teil des durch den Elektroabscheider generierten Ozons abzubauen, so dass dieses nicht in die Umwelt gelangt, umfasst der Raumluftreiniger erfindungsgemäß einen in Luftströmungsrichtung vor, an oder nach dem Array an Emissionselektroden angeordneten Nebelerzeuger. Der Nebelerzeuger dient zum Anreichern der zu reinigenden Luft mit Wassertröpfchen. Durch den Nebelerzeuger ist es möglich, wenigstens einen Teil des generierten Ozons abzubauen. Das Ozon (O3) reagiert mit dem Wasser (H2O) in der zu reinigenden Luft und wird unter Erzeugung von Nebenprodukten, wie Hydroxid-Ionen (OH) oder Wasserstoffperoxid (H2O2), in Sauerstoff (O2) umgewandelt. Somit benötigt der Raumluftreiniger keine zusätzlichen Bauteile, wie Katalysatoren, im Anschluss an den Elektroabscheider, um das als Nebenprodukt generierte Ozon aus der Luft zu entfernen, bevor dieses in die Umwelt gelangt. Es kann vorgesehen sein, dass der Nebelerzeuger in unmittelbarer Nähe vor, an oder nach dem Array an Emissionselektroden angeordnet ist. Auf diese Weise kann das entstehende Ozon bereits möglichst nahe an der Quelle reduziert werden, so dass eine Schädigung der restlichen Bauteile, die in der Luftstrecke des Luftreinigers stromabwärts des Elektroabscheiders angeordnet sind, durch das Ozon verhindert werden kann. Durch den Nebelerzeuger ergibt sich so ein im Vergleich zum Stand der Technik kostengünstigerer und effizienterer Aufbau des Raumluftreinigers. Bei einer Anordnung des Nebelerzeugers direkt an dem Array an Emissionselektroden kann der Nebelerzeuger innerhalb des Arrays zwischen den einzelnen Emissionselektroden angeordnet sein, so dass die Anreicherung der zu behandelnden Luft mit Wasser zeitgleich mit der Aufladung der Luftpartikel durch den Elektroabscheider realisiert sein kann. Durch das Wasser in der zu reinigenden Luft kann es zu Kurzschlüssen zwischen den einzelnen Emissionselektroden kommen. Auch bei einer Anordnung des Wassernebelerzeugers in Luftströmungsrichtung vor dem Array an Emissionselektroden kann es entsprechend zu Kurzschlüssen zwischen den Emissionselektroden kommen, weil sich bereits Wasser in der zu reinigenden Luft befindet, wenn die zu reinigende Luft in den Elektroabscheider eintritt. Das Auftreten von Kurzschlüssen kann jedoch verhindert werden, wenn die Wassertröpfchen das gleiche Potential aufweisen wie die Emissionselektroden. Eine Anordnung des Nebelerzeugers in Strömungsrichtung unmittelbar nach dem Array bietet den Vorteil, dass keine Kurzschlüsse zwischen den Emissionselektroden entstehen können, weil die zu reinigende Luft bei dieser Ausführung im Bereich der Emissionselektroden, also zu dem Zeitpunkt, wenn die Luftpartikel vom Elektroabscheider aufgeladen werden, noch nicht mit Wassertröpfchen angereichert ist. Dadurch kann das Ozon auf besonders zuverlässige und sichere Art und Weise in Sauerstoff umgewandelt werden. Durch die Anreicherung der zu reinigenden Luft mit Wassertröpfchen können außerdem auch nahezu masselose Teilchen, wie Feinstaub, Viren, Feinstpartikel, Sporen, Allergene, Pollen oder Bakterien, durch eine Anlagerung von Wasser an den Teilchen mit Masse versehen werden, so dass sie im Elektroabscheider schneller in Richtung der Gegenelektrode wandern und so gegenüber dem Stand der Technik effektiver abgeschieden werden können. Der Nebelerzeuger dient also auch dazu, den Abscheidegrad des Elektroabscheiders zu erhöhen. Es kann vorgesehen sein, dass der Nebelerzeuger zusätzlich dazu dient, die Gegenelektrode durch Kondensation bzw. Agglomeration der vom Nebelerzeuger erzeugten Wassertröpfchen mit Flüssigkeit zu benetzten, um die aufgeladenen Partikel in der Flüssigkeit auf der Gegenelektrode zu binden und zu verhindern, dass die Partikel an der Gegenelektrode verklumpen oder wieder vom Luftstrom mitgenommen werden. Hier kann eine Anordnung des Nebelerzeugers in Luftströmungsrichtung direkt nach dem Array an Emissionselektroden ebenfalls vorteilhaft sein. Zum einen bewegen sich die nahezu masselosen Teilchen dadurch erst im Anschluss an die Emissionselektroden zur Gegenelektrode und nicht bereits vor oder im Elektroabscheider beispielsweise durch die Gewichtskraft der Wassertröpfchen. Zum anderen kann dadurch die Gegenelektrode besser mit Flüssigkeit benetzt werden, weil der Wassernebel nicht bereits wenigstens teilweise vor oder an den Emissionselektroden kondensiert.In order to break down at least part of the ozone generated by the electrostatic precipitator so that it does not get into the environment, the room air cleaner according to the invention comprises a fog generator arranged in the air flow direction before, on or after the array of emission electrodes. The fog generator is used to enrich the air to be cleaned with water droplets. The fog generator makes it possible to break down at least part of the ozone generated. The ozone (O 3 ) reacts with the water (H 2 O) in the air to be cleaned and is converted into oxygen (O 2 ) with the production of by-products such as hydroxide ions (OH) or hydrogen peroxide (H 2 O 2 ). . This means that the room air cleaner does not require any additional components, such as catalytic converters, downstream of the electrostatic precipitator in order to remove the ozone generated as a by-product from the air before it is released into the environment. Provision can be made for the smoke generator to be arranged in the immediate vicinity before, on or after the array of emission electrodes. In this way, the ozone produced can be reduced as close as possible to the source, so that damage to the remaining components, which are arranged in the air path of the air cleaner downstream of the electrostatic precipitator, can be prevented by the ozone. The smoke generator results in a more cost-effective and efficient construction of the room air cleaner compared to the prior art. If the smoke generator is arranged directly on the array of emission electrodes, the smoke generator can be arranged within the array between the individual emission electrodes, so that the air to be treated can be enriched with water at the same time as the air particles are charged by the electrostatic precipitator. The water in the air to be cleaned can lead to short circuits between the individual emission electrodes. Even if the water mist generator is arranged upstream of the array of emission electrodes in the air flow direction, short circuits can occur between the emission electrodes because there is already water in the air to be cleaned when the air to be cleaned enters the electrostatic precipitator. However, short circuits can be prevented from occurring if the water droplets have the same potential as the emission electrodes. Arranging the fog generator in the direction of flow immediately after the array offers the advantage that no short circuits can occur between the emission electrodes, because in this version the air to be cleaned is still in the area of the emission electrodes, i.e. at the time when the air particles are charged by the electrostatic precipitator not enriched with water droplets. As a result, the ozone can be converted into oxygen in a particularly reliable and safe manner. By enriching the air to be cleaned with water droplets, almost massless particles such as fine dust, viruses, ultrafine particles, spores, allergens, pollen or bacteria can also be given mass by the accumulation of water on the particles, so that they can be removed more quickly in the electrostatic precipitator migrate in the direction of the counter-electrode and can thus be deposited more effectively than in the prior art. The fog generator also serves to increase the degree of separation of the electrostatic precipitator. It can be provided that the fog generator is also used to wet the counter-electrode with liquid through condensation or agglomeration of the water droplets generated by the fog generator in order to bind the charged particles in the liquid on the counter-electrode and prevent the particles from Counter-electrode clump together or be taken away again by the air flow. An arrangement of the smoke generator in the air flow direction directly after the array of emission electrodes can also be advantageous here. On the one hand, the almost massless particles only move to the counter-electrode after the emission electrodes and not before or in the electrostatic precipitator, for example due to the weight of the water droplets. On the other hand, this means that the counter-electrode can be better treated with liquid liquid be wetted because the water mist is not already at least partially condensed in front of or on the emission electrodes.
Gemäß einer beispielhaften Ausführung erzeugt der Nebelerzeuger Sprühnebel. Alternativ oder zusätzlich ist der Nebelerzeuger dazu eingerichtet, die zu reinigende Luft mit Wasser zu übersättigen. Durch den Sprühnebel verteilen sich die Wassertröpfchen besonders gleichmäßig in der zu reinigenden Luft, so dass besonders viel Ozon in Sauerstoff umgewandelt werden kann. Die Umwandlung von Ozon zu Sauerstoff ist dabei umso besser, je dichter der Sprühnebel ist bzw. je stärker die Luft dadurch mit Wasser übersättigt ist. Alternativ oder zusätzlich ist der Nebelerzeuger als Ultraschallnebelerzeuger oder als Hochdruckwasserdüse ausgebildet. Insbesondere kann der Nebelerzeuger als Verdampfer, Verdunster oder Zerstäuber ausgebildet sein.According to an exemplary embodiment, the mist generator generates spray mist. Alternatively or additionally, the smoke generator is set up to supersaturate the air to be cleaned with water. Due to the spray, the water droplets are distributed particularly evenly in the air to be cleaned, so that a particularly large amount of ozone can be converted into oxygen. The conversion of ozone to oxygen is all the better, the denser the spray is or the more the air is oversaturated with water. Alternatively or additionally, the mist generator is designed as an ultrasonic mist generator or as a high-pressure water nozzle. In particular, the fog generator can be designed as an evaporator, vaporizer or atomizer.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführung ist der Nebelerzeuger dazu eingerichtet, Wassertröpfchen mit einer Größe von wenigstens 1 µm, insbesondere wenigstens 5 µm, wenigstens 10 µm oder wenigstens 20 µm und/oder höchstens 100 µm, insbesondere höchstens 80 µm, 60 µm oder höchstens 50 µm zu erzeugen. Wassertröpfchen in dieser Größe sind nach der Ablösung vom Nebelerzeuger aufgrund der Oberflächenspannung des Wassers kugelförmig ausgebildet. Die bevorzugte Größe der Wassertröpfchen kann sich also auf den Durchmesser der Wassertröpfchen beziehen.According to a further exemplary embodiment, the fog generator is set up to produce water droplets with a size of at least 1 μm, in particular at least 5 μm, at least 10 μm or at least 20 μm and/or at most 100 μm, in particular at most 80 μm, 60 μm or at most 50 μm to create. Water droplets of this size are spherical after detachment from the fog generator due to the surface tension of the water. Thus, the preferred size of the water droplets can refer to the diameter of the water droplets.
In einer beispielhaften Ausführung umfasst der Raumluftreiniger eine Einrichtung zum Benetzten der Gegenelektrode mit Flüssigkeit. Die Flüssigkeitsbenetzungseinrichtung kann dafür vorgesehen sein, die Benetzung der Gegenelektrode mit Flüssigkeit alleine oder zusammen mit dem Nebelerzeuger zu realisieren. Die Flüssigkeitsbenetzungseinrichtung kann zum Beispiel als Düse oder Zerstäuber ausgebildet sein. In einer beispielhaften Weiterbildung ist/sind die Flüssigkeitsbenetzungseinrichtung und/oder der Nebelerzeuger dazu eingerichtet, einen sich zumindest zeitweise bewegenden, insbesondere kontinuierlich fließenden Flüssigkeitsfilm auf der Gegenelektrode auszubilden. Es kann vorgesehen sein, dass der Flüssigkeitsfilm eine Filmdicke im Bereich von 0,1 mm bis 1 mm aufweist.In an exemplary embodiment, the room air cleaner includes a device for wetting the counter-electrode with liquid. The liquid wetting device can be provided to realize the wetting of the counter-electrode with liquid alone or together with the fog generator. The liquid wetting device can be designed, for example, as a nozzle or atomizer. In an exemplary development, the liquid wetting device and/or the mist generator is/are set up to form a liquid film on the counter-electrode that moves at least temporarily, in particular that flows continuously. It can be provided that the liquid film has a film thickness in the range from 0.1 mm to 1 mm.
In einer beispielhaften Weiterbildung sind der Elektroabscheider und die Flüssigkeitsbenetzungseinrichtung derart aufeinander abgestimmt, dass von dem Elektroabscheider aufgeladene Partikel in die die Gegenelektrode benetzende Flüssigkeit, insbesondere in den auf der Gegenelektrode gebildeten Flüssigkeitsfilm, gelangen. Die von dem Elektroabscheider elektrisch aufgeladenen Partikel werden von dessen Gegenelektrode angezogen und können somit in der Flüssigkeitsbenetzung gefangen werden und von der Flüssigkeitsbenetzung, insbesondere dem Flüssigkeitsfilm, mitgenommen und abtransportiert werden, insbesondere während die davon bereinigte Luftströmung separat weitergeführt und schließlich in die Umgebung wieder zurück abgegeben wird. Die Flüssigkeitsbenetzung der Gegenelektrode hat außerdem den Vorteil, dass die Gegenelektrode mittels der Flüssigkeit von Verschmutzungen oder Ablagerungen gereinigt, insbesondere gespült, wird. Beispielsweise kann die Flüssigkeitsbenetzungseinrichtung Betriebszustände, wie einen Aus-Zustand oder einen vorbestimmten deaktivierten Betriebszustand, aufweisen, bei dem die Gegenelektrode nicht benetzt ist. Bei der Flüssigkeit handelt es sich im Allgemeinen um ein fließfähiges Spül- und/oder Kollektormedium, beispielsweise kommt Wasser, insbesondere auch Regenwasser, ein hygroskopisches Sammelmaterial, wie beispielsweise in einer Flüssigkeit gelöstes Natriumhydroxid, ein Gel, welches beispielsweise auf eine bestimmte Temperatur erhitzt ist, sodass ein flüssiger Aggregatzustand erreicht ist, wie beispielsweise ein Wachs oder Ähnliches, eine ionische Flüssigkeit, wie beispielsweise geschmolzene oder ausgelöste Salze, oder auch hochviskose Öle, die beispielweise mit elektrisch leitfähigen Partikeln versetzt sind, wie Kupfer, zum Einsatz. Beispielweise kann die Flüssigkeit eine vorbestimmte minimale elektrische Leitfähigkeit besitzen, beispielweise von wenigstens 0,005 S/m. Bei einer Benetzung der Gegenelektrode mit Wasser ergibt sich der Vorteil, dass die Benetzung besonders einfach durch die Flüssigkeitsbenetzungseinrichtung und den Nebelerzeuger zusammen erzeugt werden kann.In an exemplary development, the electrostatic precipitator and the liquid wetting device are matched to one another in such a way that particles charged by the electrostatic precipitator get into the liquid wetting the counter-electrode, in particular into the liquid film formed on the counter-electrode. The particles electrically charged by the electrostatic precipitator are attracted by its counter-electrode and can thus be caught in the liquid wetting and taken away by the liquid wetting, in particular the liquid film, and transported away, in particular while the air flow cleaned by it is carried on separately and finally released back into the environment becomes. The liquid wetting of the counter-electrode also has the advantage that the counter-electrode is cleaned, in particular rinsed, of dirt or deposits by means of the liquid. For example, the liquid wetting device can have operating states, such as an off state or a predetermined deactivated operating state, in which the counter-electrode is not wetted. The liquid is generally a flowable rinsing and/or collector medium, for example water, in particular also rainwater, a hygroscopic collecting material, such as sodium hydroxide dissolved in a liquid, a gel which is heated to a certain temperature, for example, so that a liquid state of aggregation is reached, such as a wax or the like, an ionic liquid, such as melted or dissolved salts, or highly viscous oils that are mixed with electrically conductive particles, such as copper, for example. For example, the liquid may have a predetermined minimum electrical conductivity, for example at least 0.005 S/m. When the counter-electrode is wetted with water, there is the advantage that the wetting can be generated particularly easily by the liquid wetting device and the fog generator together.
In einer beispielhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung umfasst der Raumluftreiniger einen lokalen Flüssigkeitsspeicher. Unter lokal ist gemeint, dass der Flüssigkeitsspeicher Teil des Raumluftreinigers ist und/oder diesem unmittelbar zugeordnet ist, im Unterschied zu einem separaten Flüssigkeitsspeicher oder einer separaten Flüssigkeitsversorgung. Beispielsweise ist der Flüssigkeitsspeicher unterhalb des Elektroabscheiders und/oder unterhalb der Flüssigkeitsbenetzungseinrichtung und/oder unterhalb des Nebelerzeugers angeordnet. Der Flüssigkeitsspeicher kann dazu dienen, die Flüssigkeitsbenetzungseinrichtung und/oder den Nebelerzeuger mit Flüssigkeit bzw. Wasser zu versorgen. Zum einen ergibt sich dadurch eine kompakte Struktur des Raumluftreinigers, zum anderen kann die Flüssigkeit auf konstruktiv einfache Weise unter Ausnutzung der Gewichtskraft wieder zurück in den Flüssigkeitsspeicher gelangen. In einer weiteren beispielhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Flüssigkeitsspeicher in einen Flüssigkeitskreislauf derart integriert, dass die gegebenenfalls mit Partikeln versetzte Flüssigkeit nach dem Benetzen der Gegenelektrode zurück in den Flüssigkeitsspeicher gelangen kann. Die abgeschiedenen Partikel können von der Flüssigkeit mitgerissen werden und in den Flüssigkeitsspeicher transportiert und dort gesammelt werden. In an exemplary embodiment of the present invention, the room air cleaner includes a local liquid reservoir. By local is meant that the liquid reservoir is part of and/or directly associated with the room air cleaner as opposed to a separate liquid reservoir or supply. For example, the liquid reservoir is arranged below the electrostatic precipitator and/or below the liquid wetting device and/or below the mist generator. The liquid reservoir can serve to supply the liquid wetting device and/or the fog generator with liquid or water. On the one hand, this results in a compact structure for the room air cleaner, and on the other hand, the liquid can get back into the liquid reservoir in a structurally simple manner using the force of weight. In a further exemplary embodiment of the device according to the invention, the liquid reservoir is integrated into a liquid circuit in such a way that the liquid, which may contain particles, is returned to the liquid after wetting the counter-electrode Liquid storage can reach. The separated particles can be entrained by the liquid and transported to the liquid reservoir and collected there.
Bekannte Elektroabscheider haben im Allgemeinen den Nachteil, dass diese mit den abgeschiedenen Partikeln zusetzen, das heißt verschmutzt werden, sodass sich die Abscheidewirkung des Elektroabscheiders reduziert. Die Benetzungsflüssigkeit verhindert ein Ansammeln und Ablagern der abgeschiedenen Partikel an Komponenten des Elektroabscheiders und führt die Partikel gezielt ab, nämlich in den Flüssigkeitsspeicher.Known electrostatic precipitators generally have the disadvantage that they become clogged with the separated particles, ie become soiled, so that the separating effect of the electrostatic precipitator is reduced. The wetting liquid prevents the separated particles from accumulating and depositing on components of the electrostatic precipitator and carries the particles away in a targeted manner, namely into the liquid reservoir.
In einer weiteren beispielhaften Ausführung sind der Nebelerzeuger und der Elektroabscheider so zueinander angeordnet, dass die Wassertröpfchen unter dem Einfluss der Gewichtskraft insbesondere stromabwärts des Arrays an Emissionselektroden zur Gegenelektrode gelangen können. Beispielsweise kann der Nebelerzeuger an einer in Vertikalrichtung oberen Seite des Elektroabscheiders und die Gegenelektrode an einer unteren Seite, also unter dem Nebelerzeuger angeordnet sein. Es kann vorgesehen sein, dass der Nebelerzeuger auf diese Weise auch ohne eine zusätzliche Flüssigkeitsbenetzungseinrichtung eine ausreichende Benetzung auf der Gegenelektrode erzeugt, um einen Flüssigkeitsfilm auf der Gegenelektrode auszubilden, und die damit verbundenen Effekte und Vorteile nutzen zu können.In a further exemplary embodiment, the fog generator and the electrostatic precipitator are arranged in relation to one another in such a way that the water droplets can reach the counter-electrode under the influence of the weight force, in particular downstream of the array of emission electrodes. For example, the smoke generator can be arranged on an upper side of the electrostatic precipitator in the vertical direction and the counter-electrode can be arranged on a lower side, ie under the smoke generator. Provision can be made for the mist generator to generate sufficient wetting on the counter-electrode in this way, even without an additional liquid-wetting device, in order to form a liquid film on the counter-electrode and to be able to use the associated effects and advantages.
In einer beispielhaften Ausführung umfasst der Raumluftreiniger außerdem ein Luftführungsgehäuse mit einem Lufteingang, über den die zu reinigende Luft in das Luftführungsgehäuse gelangen kann. Das Luftführungsgehäuse kann dazu dienen, die zu reinigende Luft durch den Raumluftreiniger zu führen. Das Luftführungsgehäuse kann aerodynamisch geformt sein, so dass die Luftströmung möglichst hindernisfrei und/oder unter Aufbau eines möglichst geringen Staudrucks durch das Luftführungsgehäuse strömen kann. Der Lufteingang kann als im Querschnitt beliebige Öffnung innerhalb des Luftführungsgehäuses ausgebildet sein. Das Luftführungsgehäuse kann außerdem einen Luftausgang aufweisen. Ferner kann das Luftführungsgehäuse so ausgebildet sein, dass die zu behandelnde Luft seitlich in das Luftführungsgehäuse gelangen kann, insbesondere angesaugt wird, und nach vertikal oben austreten kann, insbesondere heraus befördert wird. Das Array an Emissionselektroden ist in dieser Ausführung im Bereich des Lufteingangs angeordnet. Es kann vorgesehen sein, dass sich das Array an Emissionselektroden im Bereich des Lufteingangs quer zu einer Hauptströmungsrichtung der zu reinigenden Luft erstreckt. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Nebelerzeuger an dem Luftführungsgehäuse, insbesondere im Bereich des Lufteingangs, befestigt ist.In an exemplary embodiment, the room air cleaner also includes an air duct housing with an air inlet through which the air to be cleaned can enter the air duct housing. The air duct housing can be used to guide the air to be cleaned through the room air cleaner. The air duct housing can be aerodynamically shaped, so that the air flow can flow through the air duct housing without as many obstacles as possible and/or with the build-up of a dynamic pressure that is as low as possible. The air inlet can be designed as an opening within the air duct housing with any desired cross section. The air duct housing can also have an air outlet. Furthermore, the air duct housing can be designed in such a way that the air to be treated can enter the air duct housing from the side, in particular is sucked in, and can exit vertically upwards, in particular is conveyed out. In this embodiment, the array of emission electrodes is arranged in the area of the air inlet. Provision can be made for the array of emission electrodes to extend in the area of the air inlet transversely to a main direction of flow of the air to be cleaned. Provision can also be made for the smoke generator to be attached to the air duct housing, in particular in the area of the air inlet.
Gemäß einer beispielhaften Ausführung weist das Luftführungsgehäuse eine dem Array an Emissionselektroden und/oder dem Nebelerzeuger nachgeschaltete Umlenkstruktur zum Umlenken der zu reinigenden Luftströmung um wenigstens 180° auf. In einer beispielhaften Weiterbildung umfasst die Umlenkstruktur einen Tangential-Zyklon oder eine spiralförmige Strömungspfadbegrenzung, dessen Innenwände die Gegenelektrode fortsetzen und wenigstens abschnittsweise durch den Nebelerzeuger und/oder die Flüssigkeitsbenetzungseinrichtung mit Flüssigkeit benetzt und/oder wenigstens abschnittsweise elektrisch leitend sind. In einer beispielhaften Weiterbildung sind die Innenwände des Tangential-Zyklons oder der spiralförmigen Strömungspfadbegrenzung durch die Flüssigkeitsbenetzungseinrichtung und/oder den Nebelerzeuger mit einem Flüssigkeitsfilm versehen. Die Umlenkstruktur kann so ausgebildet sein, dass sie die Luftströmung um wenigstens 225°, um wenigstens 270°, um wenigstens 315°, um wenigstens 360°, oder um ein Vielfaches davon umlenkt. Durch die Umlenkstruktur kann die Abscheidestrecke verlängert und dadurch der Abscheidegrad des Raumluftreinigers verbessert werden.According to an exemplary embodiment, the air duct housing has a deflection structure downstream of the array of emission electrodes and/or the fog generator for deflecting the air flow to be cleaned by at least 180°. In an exemplary development, the deflection structure comprises a tangential cyclone or a spiral flow path delimitation, the inner walls of which continue the counter-electrode and are wetted with liquid at least in sections by the mist generator and/or the liquid wetting device and/or are electrically conductive at least in sections. In an exemplary development, the inner walls of the tangential cyclone or the spiral flow path delimitation are provided with a liquid film by the liquid wetting device and/or the mist generator. The deflection structure can be designed in such a way that it deflects the air flow by at least 225°, by at least 270°, by at least 315°, by at least 360°, or by a multiple thereof. Due to the deflection structure, the separation distance can be extended and the degree of separation of the room air cleaner can be improved.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführung ist die Umlenkstruktur so ausgestaltet, dass die vom Nebelerzeuger in die zu reinigende Luft eingebrachten Wassertröpfchen insbesondere unter Einfluss von Fliehkraft sich an der Umlenkstruktur agglomerieren und/oder von der Umlenkstruktur umgelenkt werden, während die Luft durch den Raumluftreiniger transportiert wird. In der Luftströmung können die Wassertröpfchen durch die Fliehkraft, die entsteht, wenn die zu reinigende Luft mit einer ausreichenden Geschwindigkeit durch die Umlenkstruktur strömt, nach radial außen gedrückt werden und so die Wände der Umlenkstruktur mit Flüssigkeit benetzen. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die agglomerierten Wassertröpfchen an der Umlenkstruktur entlang rinnen und beispielsweise in den Flüssigkeitsspeicher unterhalb der Umlenkstruktur zurückgeleitet werden.According to a further exemplary embodiment, the deflection structure is designed in such a way that the water droplets introduced by the mist generator into the air to be cleaned agglomerate at the deflection structure, in particular under the influence of centrifugal force, and/or are deflected by the deflection structure while the air is being transported through the room air cleaner. In the air flow, the water droplets can be pressed radially outwards by the centrifugal force that occurs when the air to be cleaned flows through the deflection structure at a sufficient speed and thus wet the walls of the deflection structure with liquid. In particular, it can be provided that the agglomerated water droplets run along the deflection structure and, for example, are returned to the liquid reservoir below the deflection structure.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung umfasst das Array an Emissionselektroden des Elektroabscheiders wenigstens zwei insbesondere parallele Reihen von wenigstens fünf, wenigstens zehn oder wenigstens 15 Emissionselektroden, insbesondere Emissionselektronennadeln. Dabei kann ein Abstand zweier benachbarter Emissionselektroden derselben Reihe im Bereich von 5 mm bis 15 mm liegen und/oder ein Abstand zweier Emissionselektroden benachbarter Reihen im Bereich von 5 mm bis 15 mm liegen. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass zuverlässig ein gleichmäßiges, insbesondere homogenes, elektrisches Feld aufgebaut wird, ohne dass sich die einzelnen Emissionselektrodennadeln gegenseitig beeinflussen, insbesondere stören.According to a further exemplary embodiment of the present invention, the array of emission electrodes of the electrostatic precipitator comprises at least two, in particular parallel, rows of at least five, at least ten or at least 15 emission electrodes, in particular emission electron needles. In this case, a distance between two adjacent emission electrodes in the same row can be in the range from 5 mm to 15 mm and/or a distance between two emission electrodes in adjacent rows can be in the range from 5 mm to 15 mm. This ensures that a uniform, in particular homogeneous, electrical field is reliably built up without the individual emission electrode needles influencing one another, in particular interfering with one another.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Luftbehandlungssystem mit wenigstens zwei erfindungsgemäßen Raumluftreinigern bereitgestellt. Die Raumluftreiniger sind so angeordnet, dass eine in das Luftbehandlungssystem einströmende Luftströmung in die beiden Raumluftreiniger aufteilbar ist. Das Luftbehandlungssystem kann beispielsweise ein Elektrokleingerät oder ein Standgerät sein, welches in Gebäuden bzw. in Räumen ab bzw. aufgestellt wird oder welches in eine Raum-/oder Gebäudelüftung wie beispielsweise eine Fahrzeuginnenraumbelüftung, integriert sein kann. Ferner ist es möglich, dass das Luftbehandlungssystem in Lüftungsanlagen, Dunstabzugshauben oder sonstige in einem Raum, eines Gebäudes oder einem Raum eines Fahrzeugs vorhandene Belüftungssysteme integriert ist.According to a further aspect of the present invention, an air treatment system with at least two room air cleaners according to the invention is provided. The room air cleaners are arranged in such a way that an air flow flowing into the air treatment system can be divided into the two room air cleaners. The air treatment system can be, for example, a small electrical device or a stand-alone device that is installed or installed in buildings or in rooms or that can be integrated into a room or building ventilation such as a vehicle interior ventilation. It is also possible for the air treatment system to be integrated into ventilation systems, exhaust hoods or other ventilation systems present in a room, a building or a room in a vehicle.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, der mit den vorhergehenden Aspekten und beispielhaften Ausführungen kombinierbar ist, ist ein Verfahren zur Luftreinigung bereitgestellt. Erfindungsgemäß werden bei dem Verfahren unter Generierung von Ozon Partikel aus der zu reinigenden Luft elektrisch abgeschieden und die zu reinigende Luft vor, während oder nach dem Elektroabscheiden mit Wasser angereichert, um wenigstens einen Teil des generierten Ozons abzubauen und zu verhindern, dass das Ozon in Umgebung gelangt.According to a further aspect of the present invention, which can be combined with the preceding aspects and exemplary embodiments, a method for air purification is provided. According to the invention, particles are electrically separated from the air to be cleaned in the method with the generation of ozone and the air to be cleaned is enriched with water before, during or after the electrodeposition in order to break down at least part of the ozone generated and to prevent the ozone in the environment reached.
Es kann vorgesehen sein, dass das Verfahren dazu eingerichtet ist, die Luft mit einem erfindungsgemäßen Raumluftreiniger oder einem erfindungsgemäßen Luftbehandlungssystem zu reinigen.It can be provided that the method is set up to clean the air with a room air cleaner according to the invention or an air treatment system according to the invention.
Bevorzugte Ausführungen sind in den Unteransprüchen angegeben.Preferred embodiments are specified in the dependent claims.
Im Folgenden werden weitere Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung mittels Beschreibung bevorzugter Ausführungen der Erfindung anhand der beiliegenden beispielhaften Zeichnungen deutlich, in denen zeigen:
-
1 eine schematische Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Luftbehandlungssystems; -
2 eine Draufsicht aufdas Luftbehandlungssystem aus 1 ; -
3 eine schematische Schnittansicht einer beispielhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Raumluftreinigers; -
4 eine perspektivische Ansicht desRaumluftreinigers aus 3 ; und -
5 eine Draufsicht auf denRaumluftreiniger aus den 3 und4 .
-
1 a schematic outline sketch of an air treatment system according to the invention; -
2 Figure 1 shows a top view of theair handling system 1 ; -
3 a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a room air cleaner according to the invention; -
4 A perspective view of theroom air cleaner 3 ; and -
5 a plan view of the room air cleaner from the3 and4 .
In der folgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungen sind ein erfindungsgemäßer Raumluftreiniger im Allgemeinen mit der Bezugsziffer 1 und ein erfindungsgemäßes Luftbehandlungssystem mit der Bezugsziffer 100 versehen. Der Raumluftreiniger 1 kann je nach Betriebszustand bzw. durch konstruktiv einfache Erweiterung verschiedene Funktionen erfüllen, nämlich eine Luftbefeuchtung, eine Luftreinigung, ein Luftwaschen sowie eine Partikelabscheidung, welche die Luftreinigung besonders effektiv gestaltet. Für die Beschreibung beispielhafter Ausführungen anhand der
In
Die Raumluftreiniger 1 umfassen jeweils im Wesentlichen die folgenden Komponenten: Ein Luftführungsgehäuse 3; einen in dem Luftführungsgehäuse 3 angeordneten Elektroabscheider 5 zum Abscheiden von flüssigen und/oder festen Partikeln aus der zu behandelnden Luft, der eine Gegenelektrode 7 und ein Array 9 an Emissionselektroden 11, aufweist; einen ebenfalls in dem Luftführungsgehäuse 3 angeordneten Nebelerzeuger 13 (in
Das Luftführungsgehäuse 3 weist einen Lufteingang 17 mit einem rechteckförmigen Querschnitt auf, über dessen Breitenerstreckung, also quer zur Haupteinströmungsrichtung der zu behandelnden Luftströmung, sich das Array 9 an Emissionselektroden 11 erstreckt. Auf diese Weise formen die Lufteingänge 17 der einzelnen Raumluftreiniger 1 durch deren Kreis-Anordnung einen umfänglich geschlossenen, ringförmigen Lufteingang über den in 360°-Umfangserstreckung Luft in das Luftbehandlungssystem 100 gelangen kann.The
Die einzelnen Raumluftreiniger 1 können über Verbindungsstellen 19 aneinandergekoppelt werden, beispielsweise miteinander verklipst, verklebt, verschraubt oder anderweitig aneinander befestigt werden. Die Verbindungsstellen 19 können beispielsweise durch das Luftführungsgehäuse 3 im Bereich der seitlichen Begrenzung der jeweiligen Lufteingänge 17 realisiert sein.The individual
Die Raumluftreiniger 1 bzw. die Luftführungsgehäuse 3 umfassen ferner jeweils einen Luftausgang 21, der gemäß den beispielhaften Ausführungen als runder Austrittsstutzen oder -öffnung im Luftführungsgehäuse 3 an einer vertikalen Oberseite 23 der Raumluftreiniger 1 gebildet ist. Das Luftführungsgehäuse 3 weist ferner ein trichterartiges oder kegelförmiges Tauchrohr 25 auf, welches unmittelbar an die Umlenkstruktur 15 anschließt und in ein nicht dargestelltes Flüssigkeitsauffangbecken mündet, das als lokaler Flüssigkeitsspeicher dient. In dem Flüssigkeitsauffangbecken kann die Flüssigkeit des Nebelerzeugers 13 und/oder die Flüssigkeit einer nicht dargestellten Flüssigkeitsbenetzungseinrichtung, die zusätzlich zum Nebelerzeuger 13 zum Benetzen der Gegenelektrode 7 genutzt werden kann, gesammelt werden. Das Tauchrohr 25 ist beispielsweise mit dem Fluidausgang 21 konzentrisch zueinander angeordnet.The
Bezugnehmend auf die
Die zu behandelnde Luft gelangt über den Lufteingang 17 in den Raumluftreiniger 1 bzw. in dessen Luftführungsgehäuse 3. Insbesondere in
Das Luftführungsgehäuse 3 dient im Wesentlichen dazu, die zu behandelnde Luft durch den Raumluftreiniger 1 gezielt zu führen, sodass diese behandelt werden kann. Am Lufteingang 17 ist das Array 9 an Emissionselektroden 11 angeordnet, um möglichst frühzeitig die zu behandelnde Luft bzw. die darin befindlichen festen und/oder flüssigen Partikel, die es abzuscheiden gilt, elektrisch aufzuladen, so dass diese möglichst frühzeitig in Richtung der Gegenelektrode 7 wandern. Das Array 9 an Emissionselektroden 11 erstreckt sich quer zur Strömungsrichtung der Luft, um die gesamte durch den Lufteingang 17 eintretende zu reinigende Luft elektrisch aufladen zu können. In den beispielhaften Ausführungen in den
Im Elektroabscheider 5 wird bei einer zwischen den Emissionselektroden 11 und der Gegenelektrode 7 anliegenden Spannung zwischen 8 kV und 16kV als Nebenprodukt Ozon erzeugt. Die im Elektroabscheider 5 erzeugten negativen Ladungen, die sich an den in der zu reinigenden Luft enthaltenen Partikeln anlagern, die dadurch im Elektroabscheider 5 nach unten in Richtung der Gegenelektrode 7 wandern und aus dem Luftstrom separiert werden, spalten zumindest einen Teil des in der zu reinigenden Luft enthaltenen Sauerstoffs (O2) in einzelne Sauerstoffatome auf, die sich anschließend zu Ozon (O3) zusammenschließen können.When the voltage between the
In Luftströmungsrichtung betrachtet ist dem Array 9 an Emissionselektroden 11 deswegen der Nebelerzeuger 13, der wie in den Ausführungen in den
Der Nebelerzeuger 13 kann außerdem dafür eingesetzt werden, die Gegenelektrode 7 mit Flüssigkeit zu benetzen, indem der Wassernebel auf der Gegenelektrode 7 kondensiert und agglomeriert. In den Ausführungen in den
Die im Elektroabscheider 5 elektrisch aufgeladene Luftströmung gelangt geführt von den Seitenwänden 33, 35 des Luftführungsgehäuses 3 gezielt in die Umlenkstruktur 15, die derart geformt ist, dass die zu behandelnde Luftströmung um wenigstens 180° umgelenkt wird. Der Vorteil besteht darin, dass es möglich ist, auf bauraumtechnisch günstige Art und Weise die Abscheidestrecke zu verlängern und somit den Abscheidegrad selbst bei hohen Strömungsgeschwindigkeit hoch zu halten. In den beispielhaften Ausführungen in den
Durch die Anreicherung der Luft mit Wassertröpfchen durch den Nebelerzeuger 13 können außerdem auch nahezu masselose Teilchen, wie Feinstaub, Viren, Feinstpartikel, Sporen, Allergene, Pollen oder Bakterien, durch eine Anlagerung von Wasser an den Teilchen mit Masse versehen werden, so dass sie im Elektroabscheider 5 schneller nach unten in Richtung der Gegenelektrode 7 wandern und so gegenüber dem Stand der Technik effektiver abgeschieden werden können.Due to the enrichment of the air with water droplets by the
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.The features disclosed in the above description, the figures and the claims can be important both individually and in any combination for the implementation of the invention in the various configurations.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Raumluftreinigerroom air purifier
- 100100
- Luftbehandlungssystemair treatment system
- 33
- Luftführungsgehäuseair guide housing
- 55
- Elektroabscheiderelectrostatic precipitator
- 77
- Gegenelektrodecounter electrode
- 99
- Arrayarray
- 1111
- Emissionselektrodeemission electrode
- 1313
- Nebelerzeugersmoke generator
- 1414
- Wasserdüsewater jet
- 1515
- Umlenkstrukturdeflection structure
- 1717
- Lufteingangair inlet
- 1919
- Verbindungsstelleconnection point
- 2121
- Luftausgangair outlet
- 2323
- Oberseitetop
- 2525
- Tauchrohrdip tube
- 2727
- Basisgehäuseteilbase housing part
- 2929
- Deckelteilcover part
- 3131
- Befestigungsflanschmounting flange
- 3232
- Oberseitetop
- 3333
- SeitenwandSide wall
- 3535
- SeitenwandSide wall
- 3737
- Innenwandinner wall
- 3939
- Ablenkschirmdeflection screen
- 41,4341.43
- EmissionselektrodenreihenEmission Electrode Rows
- MM
- MittelpunktFocus
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- EP 2774628 A1 [0006]EP 2774628 A1 [0006]
Claims (12)
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Also Published As
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---|---|
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: SKM-IP SCHMID KRAUSS KUTTENKEULER MALESCHA SCH, DE |