DE19631098A1

DE19631098A1 - Verfahren und Einrichtung zur Luftreinigung

Info

Publication number: DE19631098A1
Application number: DE1996131098
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl Ing Wimmer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-08-01
Filing date: 1996-08-01
Publication date: 1998-02-05

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Luftreinigung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und auf eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 6.

Bekannte Verfahren zur Luftfilterung für Innenräume beschränken sich auf eine mechanische Luftreinigung durch Filter mit kleinem Querschnitt und hoher Standzeit, durch die die Luft mit entspre chend hohem Energieaufwand gepreßt bzw. gesogen wird.

Diese Luftreiniger weisen zudem ein ungenügendes Rückhaltevermö gen für Feinstpartikel wie Pollen und Rauch auf. Geräte mit elek trostatischer Abscheidung haben zwar eine gute Filterleistung, zeichnen sich jedoch auch durch exorbitante Preise aus.

Die gezielte Entfernung chemischer Schadstoffe mit Filtern ist we gen der hohen Filterkosten, die z. B. bei einem mehrstufigen Filter mit einer Aktivkohleschicht ca. 10 . . . 20% der Anschaffungskosten des Luftreinigers betragen, und wegen der geringen Gasadsorption nicht praktikabel.

Da die Standzeit eines Luftfilters schon aus hygienischen Gründen prinzipiell begrenzt ist, stellt die Entwicklung ausgefeilter und aufwendig gefertigter Filter ökologisch und ökonomisch eine Sack gasse dar.

Insbesondere bei der Reinigung industrieller Abgase ist die Naß wäsche gebräuchlich, die aus Kostengründen jedoch bei Luftreini gern nicht eingesetzt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, durch die eine mechani sche und zumindest teilweise chemische Luftreinigung möglich wird, wobei ein besonderes Augenmerk auf einen kostengünstigen und öko logisch unbedenklichen Filter sowie einen energiesparenden Betrieb gelegt wurde.

Demgemäß ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wesentlich, daß die Luft durch einen Papierfilter strömt, wobei neben einer mecha nischen Reinigung auch gasförmige Schadstoffe wie z. B. Schwefeldi oxid und Ozon zumindest teilweise durch eine chemische Reaktion gebunden bzw. zurückgehalten werden. Diese Zersetzung bestimmter Papiersorten als eine der ersten weitreichenden Folgen der Luft verschmutzung bereitet Bibliothekaren seit Jahren Kopfschmerzen und ist z. B. durch einfachen Kontakt einer Zeitungsseite mit der frischen Luft zu beobachten. Da das Papier zur Zeit nur unter er heblichen Schwierigkeiten gegen die zerstörerischen Lufteinflüsse stabilisiert werden kann, kann durch eine zumindest teilweise Aus filterung der Schadstoffe das Leben unzähliger Bücher und Dokumen te verlängert bzw. gerettet werden, bis vielleicht ein dauerhaftes Schutzverfahren entwickelt wird, da an einen Rückgang der Lufte missionen wohl nur unverbesserliche Optimisten glauben. Durch eine Bestrahlung des Papiers mit UV-Licht kann die chemische Absorption beschleunigt bzw. verbessert werden.

Vorteilhaft kann dabei sein, den Papierfilter im Bereich zwischen völliger Durchnässung und normaler Luftfeuchtigkeit zu befeuchten und dem Wasser spezielle chemische Bindemittel für gasförmige Schadstoffe, die im Wasser chemisch und/oder physikalisch gelöst wurden, beizufügen.

Durch die Anordnung eines weiteren unbefeuchteten Filters im Luft strom kann vorteilhaft eine zu hohe Luftfeuchtigkeit reduziert werden. Bei einem Filterwechsel kann der nun auch feucht gewordene Filter an Stelle des ersten, befeuchteten Filters eingesetzt wer den.

Bei einer teilweisen Anfeuchtung des Filters erfolgt die Befeuch tung vorteilhaft in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit des Filters und/oder der Feuchtigkeit der ein- und/oder ausströmenden Luft, wobei diese Werte zweckmäßigerweise laufend sensorisch erfaßt bzw. überwacht werden.

Luftreiniger für geschlossene Räume im Umluftbetrieb sind wenig wirkungsvoll, so daß eine Stoßlüftung normalerweise vorzuziehen ist, da die gereinigte Luft sich wieder mit der restlichen Luft menge vermischt. Der erfindungsgemäße Luftreiniger weist einen An schlußstutzen für einen Luftkanal und/oder einen Luftkanal auf, durch den die gereinigte Luft in Kopfhöhe z. B. an den Arbeitsplatz geleitet werden kann und so eingeatmet wird, bevor sie wieder verschmutzt werden kann. Dies kann durch bekannte flexible Rundkanäle aus Alu oder Plastik erfolgen. Weiterhin läßt sich der Luftreini ger in einem Nebenraum oder im Freien aufstellen, wodurch ein ver fahrenstechnisch vorteilhafter Frischluftbetrieb erzielt wird.

Ein kostengünstiger Luftreiniger ergibt sich, wenn der Filter oder die Filtermatte auf einer luftdurchlässigen Stützfläche befestigt wird, die Bestandteil des Luftreinigers ist, so daß nur der Filter selbst ausgewechselt werden muß. Die Befestigung kann z. B. durch schwenkbare Leisten, Gummizüge oder Magnete erfolgen. Zeitungspa pier als Filter ist so flexibel, daß es durch den Unterdruck re gelrecht an der Stützfläche festklebt und zumindest während des Betriebs auf Haltemittel meist verzichtet werden kann, wodurch sich auf einfache und elegante Weise ein Filterwechsel bewerkstel ligen läßt.

Vorteilhaft ist es, die Stützfläche zumindest am Rand luftundurch lässig auszubilden, damit keine Falschluft angesaugt wird. Dies läßt sich auch durch Anordnung der Stützfläche in einer Halterung oder Halterahmen erreichen, wodurch die Stützfläche nicht nur aus einem durchbrochenen oder -bohrten Material bestehen kann, sondern auch aus Draht mit Haltestangen, Drahtgitter, Stoff, Netz usw. Eine auswechselbare Anordnung der Stützfläche ermöglicht deren einfache Reinigung.

In Weiterführung des Erfindungsgedankens werden mehrere Stützflä chen aneinandergefügt oder eine Stützfläche so gebogen, daß sich evtl. in Kombination mit einem luftundurchlässigen Gehäuseteil ein Hohlraum mit konstantem Profil ergibt, der an mindestens einer Stirnseite durch eine Seitenwand abgedichtet wird. Der Lüfter zur Erzeugung des Unterdrucks im Hohlraum kann in diesem oder bei Ver wendung eines Luftkanals in letzterem oder gänzlich außerhalb an geordnet sein, wobei die Lüfterleistung vorzugsweise regelbar ist. Niedervoltlüfter haben neben einem besseren Wirkungsgrad den Vor teil, einfach und effektiv mit Solarstrom betrieben werden zu kön nen.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Luftreinigers liegen in seinen niedrigen Anschaffungs- und Betriebskosten, dem einfachen Filter wechsel und seinem geringen Energieverbrauch insbesondere auch als Luftbefeuchter.

Die durch die niedrige Durchströmungsgeschwindigkeit des Filters bewirkte längere Verweilzeit der gasförmigen Schadstoffe führt zu einer hohen Absorption.

Darüber hinaus bietet sich die Verwendung von Altpapier, vorzugs weise von Zeitungen, als Luftfilter an, da dabei praktisch keine Beschaffungskosten anfallen sowie Herstellung und Vertrieb ohne Ressourcen- oder Energieverbrauch erfolgen. Wird der Luftfilter am Ende seines Produktlebenszyklus seiner wie es dummdeutsch so schön heißt thermischen Verwertung zugeführt, d. h. in der MVA ver heizt, ist sogar der Schadstoffkreislauf geschlossen.

Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung finden sich in den Ansprüchen.

Nachfolgend werden das erfindungsgemäße Verfahren und die erfin dungsgemäße Einrichtung anhand eines Ausführungsbeispiels der Ein richtung unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1: einen erfindungsgemäßen Luftfilter,

Fig. 2: einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform, und

Fig. 3: eine dritte Ausführung im Schnitt.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer Luftfilter 1 dargestellt, der aus zwei Seitenwänden 2 besteht. An einer Seitenwand 2 sind ein Flansch 3 zur Befestigung eines Luftkanals und ein Lüfter 6 ange ordnet, wobei der Lüfter 6 durch eine Bohrung oder Aussparung in der Seitenwand 2 Luft aus dem Inneren des Luftreinigers 1 ansaugt. Das Rohr 9 bildet mit den an den Seitenwänden 2 luftdicht angeord neten und/oder luftdichten Halterungen 7 einen Hohlraum. Ein nicht eingezeichneter Filter wird um das Rohr bzw. über die in diesem ausgeformten Durchbrüche 8 gelegt und durch den Unterdruck im Hohlraum luftdicht gegen diese gepreßt. Der Filter kann zusätzlich z. B. durch in den Ösen 5 befestigte bzw. einhakbare Gummizüge in seiner Lage fixiert werden. An den Seitenwänden 2 sind Füße 4 be festigt, die auch als Rollen oder Gleiter ausgebildet sein und ei ne Filz- oder Schaumgummischicht zur Körperschalldämpfung aufwei sen können. Der Hohlraum kann ein beliebiges Profil ausbilden, als vorteilhaft haben sich jedoch waagrechte und senkrechte bzw. leicht schräge Flächen herausgestellt, so z. B. eine Dreiecksform mit zwei Seiten als Stützflächen und mit einer Bodenplatte.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt eines weiteren Luftreinigers 1 mit einem rechteckigen Hohlraum, der durch die Stützfläche 11 ausge bildet wird, auf der der Filter 12 aufliegt. Die Stützfläche kann in die Wanne 14 reichen oder in diese übergehen, wobei der Filter 12 in das in der Wanne 14 befindliche Wasser 13 eintaucht. Papier als Filter 12 hat den Vorteil, sich selbsttätig vollzusaugen, wo bei auch ein Tropfschutz bzw. -fänger vorgesehen werden kann. Die Stirnflächen des Hohlraums werden durch die Seitenwände 2 mit den Füßen 4 gebildet, wobei eine Seitenwand 2 eine Bohrung und einen Flansch 3 aufweist, der auch ausgeformt werden kann. Die Anordnung der Stützfläche 11 und der Wanne 14 gewährleisten, daß Luft nur durch den Filter 12 in den Hohlraum einströmen kann, unabhängig vom Füllstand der Wanne 14, d. h. es ist ein ambivalenter Betrieb möglich.

In Fig. 3 umgibt eine Abdeckhaube 16 die Stützfläche 11, die hier mit einer luftdichten Bodenplatte 15 einen Hohlraum ausbildet. Un terhalb der Bodenplatte 15 sind zwei mit Wasser 13 gefüllte Wannen 14 in Halterahmen 17 angeordnet bzw. an der Seitenwand 2, die auf Füßen 4 steht, befestigt. Auch hier ist ein ambivalenter Betrieb möglich, bei reinem Naßbetrieb kann die Bodenplatte 15 wegfallen, wenn eine durchgehende Wanne 14 verwendet wird.

Die Abdeckhaube 16 bildet mit der Seitenwand 2 und einer weiteren Bodenplatte 15 einen weiteren Hohlraum, in den durch einen Luft kanal oder Flansch bzw. Luftschlitze Luft geleitet werden kann. In ersterem Fall können Dichtungsmittel nötig sein, da man keine Um gebungsluft ansaugen will.

Die Verwendung eines nassen oder feuchten Filters erhöht dessen Filterleistung bei Feinstpartikeln erheblich. So wird z. B. der Ni kotingehalt von Zigaretten mit feuchtem Filterpapier ermittelt, d. h. für den hausgemachten Smog ist diese Methode geeignet. Zudem können wasserlösliche Gase ausgefiltert werden, sogar Kohlendioxid läßt sich durch entsprechende Zusätze wie Calzium- oder Natriumhy droxid entfernen, wodurch ein reiner Umluftbetrieb möglich wird. Die Abdeckhaube 16 verhindert bei Säuren und Basen Verletzungen, denkbar ist auch eine (Kur-)Salzlösung. Das Wasser kann z. B. durch Lampen erhitzt werden, um eine Verkeimung zu verhindern, obwohl dies durch regelmäßigen Wasser- und Filterwechsel sowie Reinigung der abnehmbaren Wannen 14 auch vermieden werden kann. Präventiv kann auch eine UV-Leuchtstoffröhre zum Einsatz kommen, deren Rest strahlen durch die Leuchtschicht der Abdeckhaube 16 zum Leuchten anregen, und die zudem photochemische Reaktionen anregt.

Bezugszeichenliste

1 Luftreiniger
2 Seitenwand
3 Flansch
4 Fuß
5 Öse
6 Lüfter
7 Halterung
8 Durchbruch
9 Rohr
10 -
11 Stützfläche
12 Filter
13 Wasser
14 Wanne
15 Bodenplatte
16 Abdeckhaube
17 Halterahmen

Claims

1. Verfahren zur Luftfilterung eines vorzugsweise erzwungenen Luftstroms mittels eines in den Luftstrom eingebrachten auswech selbaren Filters, der im wesentlichen vom gesamten Luftstrom durchsetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (12) durch Unterdruck in seiner Lage gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gasförmige Schadstoffe durch eine chemische Reaktion des Fil ters (12) aus dem Luftstrom ausgeschieden werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (12) mit einer Flüssigkeit benetzt oder befeuchtet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (12) aus Papier besteht.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzungsreaktionen photochemisch beschleunigt werden.

6. Luftreiniger mit einem Luftfilter und einer Vorrichtung zur Luftumwälzung, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftreiniger (1) einen Flansch (3) aufweist.

7. Luftreiniger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Luftkanal aufweist.

8. Einrichtung zur Filterung einer Unterdruckluftströmung mittels eines Filters und einer luftdurchlässigen Stützfläche, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (12) durch den Unterdruck gegen die Stützfläche (11) gepreßt wird.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (12) durch Haltemittel fixiert und/oder am Rand ge gegen die Stützfläche (11) gepreßt wird.

10. Einrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfläche (11) zumindest am Rand luftundurchlässig ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfläche (11) in einer luftundurchlässigen Halterung (7) angeordnet ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfläche (11) auswechselbar ist.

13. Einrichtung nach Anspruch 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (12) aus Zeitungspapier besteht.

14. Luftreiniger nach einem oder mehreren der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine oder mehrere Stützflächen (11) allein oder in Ver bindung mit einem oder mehreren luftundurchlässigen Gehäuseteilen ein Hohlraum ausgebildet wird.

15. Luftreiniger nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum einen im wesentlichen konstanten Querschnitt auf weist.

16. Luftreiniger nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Lüfter (6) an einer Seitenwand (2) oder im Luftkanal ange ordnet ist.

17. Luftreiniger nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Lüfters (6) regelbar ist.

18. Luftreiniger nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Lüfter (6) ein Niederspannungslüfter ist.

19. Luftreiniger nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der Stützfläche (11) mindestens einem Ganzen oder einem Bruchteil eines Zeitungsformats entsprechen.

20. Luftreiniger nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß im Hohlraum ein oder mehrere Leuchtmittel angeordnet sind.

21. Luftreiniger nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtmittel UV-Strahlen emittieren.

22. Luftreiniger nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß er eine aufklapp- oder abnehmbare Abdeckhaube (16) aufweist.

23. Luftreiniger nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckhaube (16) den Hohlraum luftdicht abschließt und ei nen Luftkanal oder einen Anschluß für diesen aufweist.

24. Luftreiniger nach den Ansprüchen 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckhaube (16) lichtdurchlässig ist.

25. Luftreiniger nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckhaube (16) eine Leuchtschicht aufweist.

26. Luftreiniger nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß dieser einen oder mehrere wasserdichte Wannen (14) aufweist.

27. Luftreiniger nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß Wanne (14) oder die Wannen (14) unterhalb des Hohlraums angeordnet ist oder sind.

28. Luftreiniger nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanne/die Wannen (14) auswechsel- oder abnehmbar sind.

29. Luftreiniger nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum durch die mit Flüssigkeit gefüllten Wanne/Wannen (14) und die Stützfläche/n (11) ausgebildet wird.