DE19635850A1 - Luftfiltereinheit und Verfahren zur Reinigung der Raumluft - Google Patents
Luftfiltereinheit und Verfahren zur Reinigung der RaumluftInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Luftfiltereinheit nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zur
Reinigung der Raumluft nach dem Oberbegriff des Patentan
spruchs 14.
Aus der DE 40 18 046 C2 ist eine Luftfiltereinheit mit Fil
terelementen bekannt, wobei die Filterelemente oberhalb ei
nes Heizkörpers angeordnet sind. Die durch den Heizkörper
erwärmte Raumluft bildet einen aufsteigenden Luftstrom,
dessen mitgeführte Schadstoffe in den strömungsabwärts an
geordneten Filterelementen adsorbiert werden. Nachteilig an
der bekannten Luftfiltereinheit ist, daß der aufsteigende
Luftstrom Störeinflüssen durch die den Heizkörper umgebende
Raumluft unterworfen ist, so daß nicht der gesamte aufstei
gende Luftstrom gefiltert werden kann. Außerdem können sich
Schadstoffe am oder im Heizkörper festsetzen, und bei Er
schütterung können die Staubteilchen aus dem Filter in den
Heizkörper zurückfallen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die vorgenannten Nach
teile der Luftfiltereinheit zu vermeiden und eine Luftfil
tereinheit derart auszugestalten bzw. ein Verfahren zur
Reinigung der Raumluft anzugeben, so daß eine verbesserte
Filterleistung gewährleistet ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe weist die Erfindung die Merkmale
des Patentanspruchs 1 und des Patentanspruchs 13 auf.
Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, daß
durch das Vorsehen eines den Wärmeübertrager umgebenden Ge
häuses ein Luftkanal gebildet wird, der eine gezielte Füh
rung des Luftstroms ermöglicht. Es wird dadurch ein zusätzlicher
Kamineffekt erzeugt, der eine höhere Geschwindigkeit
der Luftströmung bewirkt. Dadurch, daß das Filterelement in
einem Lufteintrittsbereich angeordnet ist, werden die zu
filtrierenden Schadstoffe der Raumluft bereits am Beginn
der Luftströmung dem Luftstrom entzogen, so daß sich eine
homogene Luftströmung innerhalb des Gehäuses ausbilden kann
und sichergestellt ist, daß die gesamte umgewälzte Luft
auch gefiltert wird. Vorteilhaft bildet die Luftfilterein
heit gleichzeitig eine Verkleidung eines Wärmeübertragers,
so daß dieser dem Anblick durch die im Raum befindlichen
Personen verborgen ist.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Luftfil
tereinheit ein Gehäuse mit einer Vorderwand und zwei sich
dieser anschließenden vertikalen Seitenwände auf, die sich
bis zu einer Hauswand erstrecken und an dieser befestigt
sind. Somit werden im wesentlichen zwei Luftkanäle gebil
det, wobei der erste vordere Luftkanal sich in einem Be
reich zwischen der Vorderwand und dem Wärmeübertrager und
der weitere hintere Luftkanal sich zwischen dem Wärmeüber
trager und der Hauswand erstreckt. Vorteilhafterweise ent
spricht der Querschnitt der parallelen Luftkanäle der sich
quer zur Luftstromrichtung erstreckenden Fläche des Filte
relements.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Wärmeüber
trager als Heizkörper ausgebildet, der an einer Heizungsan
lage des Gebäudes angeschlossen ist. Das Filterelement ist
mit einem Abstand zu dem Heizkörper angeordnet, so daß kei
nerlei elektrische Verbindung zu dem Heizkörper besteht und
daher aufgrund der möglichen elektrostatischen Aufladung
des Filterelements die Filterleistung erhöht werden kann.
Der Heizkörper kann als Konvektionsheizkörper oder als
Strahlungsheizkörper oder als Kombination beider ausgebil
det sein.
Nach einer Ausbildung der Erfindung ist dem Gehäuse ein
Ventilator zugeordnet, der die Raumluft ansaugt und somit
dem Filterelement eine erhöhte Luftmenge zur Adsorption zu
führt. Vorteilhafterweise ist der Ventilator an einer Wand
der Luftfiltereinheit innenseitig angeordnet, so daß die
Luftfiltereinheit kompakt aufgebaut ist und einstückig an
eine Innenwand des Raumes angebracht werden kann.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Gehäuse
eine Oberseite auf, die nach vorne über die Vorderseite ab
ragt zur Ausbildung eines Luftleitelements. Das Luftleite
lement bewirkt eine homogene Führung des durch die Auslaß
öffnungen im oberen Bereich der Vorderwand hindurchströmen
den Luftstroms, wobei der Luftstrom in Richtung des Raumes
gerichtet ist. Weiterhin ist die Oberseite als Abstellflä
che für Gegenstände, wie z. B. Blumentöpfe usw. geeignet.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Hauswand
rückseitig der Luftfiltereinheit einen Durchbruch auf, der
ein Filterelement aufweist, so daß zusätzliche Frischluft
einströmen kann, die sich mit der Raumluft gleichmäßig zu
einem Luftstrom vermischt, bevor sie in den Raum abgegeben
wird. Durch die zusätzliche gefilterte Frischluft kann das
Wohlbehagen der im Raum befindlichen Personen weiter erhöht
werden, beispielsweise durch eine entsprechende Steuerung
oder Regelung der Raumfeuchte.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird bei eingeschal
tetem Heizkörper ein aufsteigender Luftstrom durch den Wär
me abgebenden Heizkörper erzeugt, während im ausgeschalte
ten Zustand des Heizkörpers ein Ventilator zugeschaltet
wird zur Bildung eines aufsteigenden Luftstroms.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist an der Innenwand
rückseitig des Heizkörpers eine Isolierschicht angebracht,
die den Kamineffekt der Luftfiltereinheit fördert und daher
zu einem erhöhten Luftdurchsatz führt.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weite
ren Unteransprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an
hand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch eine Luftfilterein
heit,
Fig. 2 einen horizontalen Schnitt durch eine Filtereinheit
und
Fig. 3 eine Vorderansicht einer Luftfiltereinheit.
In Fig. 1 ist ein Wärmeübertrager als Heizkörper 1 ausge
bildet, wobei der Heizkörper 1 als Rippenheizkörper oder
als Plattenheizkörper ausgebildet sein kann.
Der Heizkörper 1 verfügt über ein Zulauf-Anschlußrohr 2 und
ein Ablauf-Anschlußrohr 3 für den Zulauf bzw. Ablauf eines
Heizfluids. Der Heizkörper 1 ist über das Zulauf-
Anschlußrohr 2 und Ablauf-Anschlußrohr 3 mit einem Rohrsy
stem einer zentralen Heizungsanlage eines Gebäudes verbun
den. Über einen Befestigungssteg 4 ist der Heizkörper 1 mit
einer Innenwand 5 des Gebäudes fest verbunden. Ein an der
Vorderseite des Heizkörpers 1 angebrachtes Thermostatventil
6 ermöglicht die Einstellung der Durchflußmenge des Heiz
fluids durch den Heizkörper 1.
Der Heizkörper 1 ist von einer Luftfiltereinheit 7 umgeben,
die aus einem Gehäuse 8 und einem Filterelement 9 besteht.
Das Gehäuse 8 weist eine Vorderwand 10, zwei vertikale Sei
tenwände 11 sowie eine Oberseite 12 und eine Unterseite 13
auf. Die Unterseite 13 ist als Rahmen ausgebildet, in dem
das Filterelement 9 lösbar mit demselben verbunden ist. Zur
lösbaren Verbindung mit dem Filterelement 9 kann die Unter
seite 13 eine nicht dargestellte umlaufende Nut aufweisen,
in die eine Nase des Filterelements 9 einsteckbar ist. Das
Filterelement 9 erstreckt sich im wesentlichen voll flächig
von einer Seitenwand 11 zu der gegenüberliegenden Seiten
wand 11 des Gehäuses 8. Das Filterelement 9 kann mit einer
Spannungsquelle verbunden sein, so daß eine zusätzliche
elektrische Aufladung des Filterelements 9 erfolgen kann
zur Verbesserung der Filterleistung.
Wie besonders gut aus Fig. 1 ersichtlich ist, steigt bei
Betrieb des Heizkörpers 1 Warmluft gemäß Pfeilrichtung 14
auf, so daß sie durch ein in der Einlaßöffnung des Gehäuses
8 angeordnetes Filterelement 9 hindurchströmt, wobei die
mitgeführten Schadstoffe in dem Filterelement 9 adsorbiert
werden. Das Filterelement 9 kann als Partikelfilter oder
als Aktivkohlefilter bzw. als eine Kombination beider Fil
ter ausgebildet sein. Nach Durchströmen des Filterelements
9 teilt sich der Luftstrom, wobei ein Teilluftstrom 15
durch einen vorderen Luftkanals 16 und ein weiterer Teil
luftstrom 17 durch einen hinteren Luftkanal 18 geführt
wird. Der vordere Luftkanal 16 erstreckt sich zwischen der
Vorderwand 10 des Gehäuses 8 und der Vorderseite des Heiz
körpers 1, wohingegen der hintere Luftkanal 18 durch die
hintere Längsseite des Heizkörpers 1 und der Innenwand 5
begrenzt ist. Durch die Ausbildung zweier durch Wände be
grenzter Luftkanäle 16 und 18 erfolgt eine gezielte Führung
des Luftstroms bis hin zu einem oberen Auslaßbereich des
Gehäuses 8. Sofern der Heizkörper 1 freistehend innerhalb
des Raumes angeordnet ist, weist das Gehäuse 8 zusätzlich
eine Rückwand auf, so daß der Heizkörper 1 vollständig um
schlossen ist.
Das Gehäuse 8 weist eine Auslaßöffnung 19 an einem oberen,
sich der Oberseite 12 anschließenden Bereich der Vorderwand
10 auf. Die Auslaßöffnung 19 wird durch eine Anzahl von
Schlitzen 20 gebildet, die sich - wie aus Fig. 3 zu ersehen
ist - horizontal von einer Seitenwand 11 zu der gegenüber
liegenden Seitenwand 11 erstrecken. Die Oberseite 12 ist
als Luftleitelement 21 ausgebildet, das bezüglich der Vor
derwand 10 einen Überstand aufweist und am vorderen Rand
eine Schrägfläche 22 aufweist, so daß der im oberen Bereich
zusammengeführte und gereinigte Luftstrom gleichmäßig an
die Warmluft abgegeben werden kann.
Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, weisen die Seitenwände 11
jeweils einen nach innen abgewinkelten Flansch 23 mit einer
Bohrung auf, so daß das Gehäuse 8 mittels eines Befesti
gungsmittels, insbesondere mittels einer Schraube 24, an
der Innenwand 5 lösbar befestigt ist. Alternativ können die
Seitenwände 11 auch Haken aufweisen, die in korrespondie
renden Aufnahmen an der Innenwand des Raumes gehalten sind,
so daß zur Montage bzw. Demontage kein Werkzeug erforder
lich ist.
Das Filterelement 9 ist mit einem Abstand zu dem Heizkörper
1 angeordnet. Es wird dadurch eine elektrostatische Aufla
dung des Filterelements 9 ermöglicht, die sich vorteilhaft
auf die Filterleistung auswirkt. Ferner ist das Filterele
ment 9 in einem ausreichenden Abstand zu einem Fußboden 29
des Raums angeordnet, so daß ein dem Volumen des Gehäuses 8
angepaßter Luftstrom angesaugt werden kann.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann
in einem unteren Bereich der Luftfiltereinheit 7 die Haus
wand einen Durchbruch 30 aufweisen, der innenseitig ein
weiteres Filterelement 31 aufweist zur Filterung von in die
Luftfiltereinheit 7 einströmender Frischluft aus der Umge
bung des Hauses. Außenseitig ist der Durchbruch 30 mit ei
ner Rückschlagklappe 32 versehen, deren Lamellen den
Frischluftstrom in Richtung der Luftfiltereinheit 7 durch
las sen, den Weg des Luftstroms in die entgegengesetzte
Richtung jedoch sperren. In dem unteren, unterhalb des
Heizkörpers 1 angeordneten Eintrittsbereich der Frischluft
erfolgt eine Mischung der gefilterten Frisch- und Raumluft,
die zusammen aufsteigt und als homogener Luftstrom durch
die Auslaßöffnung 19 an den Raum abgegeben wird.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann
die Innenwand 5 rückseitig des Heizkörpers 1 mit einer Iso
lierschicht 33 vollflächig bedeckt sein. Dies ermöglicht
bei Betrieb des Heizkörpers 1 eine stärkere Erwärmung des
Luftstroms, so daß eine größere Luftmenge aufsteigen kann.
Damit der Luftdurchsatz des Filterelements 9 erhöht wird,
ist innerhalb des Gehäuses 8 ein Ventilator 25 angeordnet,
der Luftleitelemente 26 aufweist, deren Rotationsbewegung
den Luftstrom im Sinne einer Bewegung von unten nach oben
verstärkt. Der Ventilator 25 ist in einem oberen Bereich
mittig innerhalb des Gehäuses 8 angeordnet. Über einen Be
festigungssteg 27 ist der Ventilator 25 lösbar mit der In
nenwand 5 verbunden. Alternativ kann der Ventilator 25 auch
innenseitig an der Innenseite der Vorderwand 10 in einem
unteren Bereich in der Nähe des Filterelements 9 befestigt
sein. Der die Luftleitelemente 26 aufweisende Rotor des
Ventilators 25 wird durch einen Elektromotor 28 angetrie
ben, der eine Nennleistung abhängig von der Dicke des Fil
terelements 9 von ca. 50 bis 150 Watt aufweisen kann.
Durch das Vorsehen eines Ventilators 25 wird insbesondere
bei abgeschaltetem Heizkörper 1 eine Luftumwälzung erzeugt,
so daß in Abhängigkeit von der eingestellten Ventilatorlei
stung eine gewünschte Filterleistung erzeugt wird. Vorzugs
weise ist der Ventilator 25 mit einem an der Außenseite des
Gehäuses 8 angeordneten leicht zugänglichen elektrischen
Schalter verbunden, mit dem die Ventilatorleistung einge
stellt werden kann. Alternativ kann der Ventilator 25 auch
bei Betrieb des Heizkörpers 1 zugeschaltet werden, so daß
der Luftdurchsatz durch das Luftfilterelement 7 weiter er
höht wird.
Die Luftfiltereinheit 7, insbesondere die Vorderwand 10
kann je nach Bedarf aus unterschiedlichen Materalien herge
stellt sein, wie z. B. Aluminium oder Stahlblech zur Über
tragung der Strahlungswärme des Heizkörpers 1, Holzwerk
stoffe oder Kunststoffe mit wärmeisolierender Wirkung oder
wärmespeichernde Werkstoffe wie Stein, Marmor, und zwar
insbesondere für die Oberseite 12.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die zuge
führte Luft bei höherer Raumtemperatur durch den Betrieb
des Ventilators 25 gekühlt werden, so daß das Wohlbefinden
der in dem Raum befindlichen Personen erhöht wird. Bei ei
nem Frischluftanschluß kann auf diese Weise die trockene
Außenluft gefiltert und dann abgekühlt dem Raum zugeleitet
werden. Zusätzlich kann auch vorgesehen sein, daß der
Frischluftkanal einen Ventilator aufweist, damit der
Frischluftdurchsatz erhöht bzw. gesteuert werden kann.
Claims (16)
1. Luftfiltereinheit zur Reinigung der Raumluft mit minde
stens einem Filterelement, das einem Wärmeübertrager
zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter
element (9) innerhalb eines Gehäuses (8) angeordnet
ist, daß das Gehäuse (8) den Wärmeübertrager (1) minde
stens an einer sich in vertikaler Richtung erstrecken
den Seite des Wärmeübertragers (1) in einem Abstand um
gibt zur Ausbildung eines Luftkanals (16, 18) und daß
das Filterelement (9) in einem Lufteintrittsbereich des
Gehäuses (8) angeordnet ist.
2. Luftfiltereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß das Gehäuse (8) mindestens eine Vorderwand
(10) und mindestens zwei sich an diese anschließende,
vertikal erstreckende Seitenwände (11) aufweist, der
art, daß der Wärmeübertrager vollständig umschlossen
ist.
3. Luftfiltereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Wärmeübertrager als Heizkörper
(1) ausgebildet ist, der sich in einem Abstand zu der
Innenwand (5) erstreckt und daß das Gehäuse (8) an ei
ner Innenwand (5) des Raums befestigt ist.
4. Luftfiltereinheit nach einem oder mehreren der Ansprü
che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterele
ment (9) im Bereich einer unteren Einlaßöffnung des Ge
häuses (8) angeordnet ist.
5. Luftfiltereinheit nach einem oder mehreren der Ansprü
che 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse
(8) im oberen Bereich eine Auslaßöffnung (19) aufweist,
die in einem oberen Endbereich der Vorderwand (19) an
geordnet ist.
6. Luftfiltereinheit nach einem oder mehreren der Ansprü
che 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterele
ment (9) in einer Unterseite (13) des Gehäuses (8) in
tegriert ist, wobei es sich vollflächig von der ersten
Seitenwand (11) bis zu der gegenüberliegenden zweiten
Seitenwand (11) erstreckt.
7. Luftfiltereinheit nach einem oder mehreren der Ansprü
che 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterele
ment (9) mit einem Abstand zu dem Heizkörper (1) ange
ordnet ist.
8. Luftfiltereinheit nach einem oder mehreren der Ansprü
che 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse
(8) einen Ventilator (25) aufweist zur Erzeugung eines
Luftstroms in vertikaler Richtung, wobei der Ventilator
(25) in einem mittleren Bereich zwischen den Seiten
wänden (11) angeordnet ist.
9. Luftfiltereinheit nach einem oder mehreren der Ansprü
che 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse
(8) eine Oberseite (12) mit einem nach vorn abragenden
Luftleitelement (21) aufweist.
10. Luftfiltereinheit nach einem oder mehreren der Ansprü
che 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Untersei
te (13) derart von einem Fußboden (29) beabstandet ist,
daß der Luftstrom das in der Einlaßöffnung angeordnete
Filterelement (9) durchströmen kann.
11. Luftfiltereinheit nach einem oder mehreren der Ansprü
che 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Durch
bruch (30) in der Hauswand vorgesehen ist, derart, daß
Frischluft von außen ansaugbar ist, die in einem Misch
raum innerhalb der Luftfiltereinheit (7) mit der gefil
terten Raumluft vermischt wird.
12. Luftfiltereinheit nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Durchbruch (30) innenseitig ein Fil
terelement (31) aufweist zur Filterung der angesaugten
Frischluft.
13. Verfahren zur Reinigung der Raumluft, wobei ein Luft
strom durch ein Filterelement hindurchgeleitet wird,
dadurch gekennzeichnet, daß der Luftstrom zuerst durch
ein an einer Einlaßöffnung eines Gehäuses (8) und un
terhalb des Wärmeübertragers (1) angeordneten Filterele
ment (9) hindurchgeleitet wird, dann der gereinigte
Luftstrom in vertikaler Richtung entlang des Wärmeüber
tragers (1) geführt wird und durch eine oberhalb des
Wärmeübertragers (1) angeordnete Auslaßöffnung (19) an
die Raumluft abgegeben wird.
14. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
der Luftstrom durch einen strömungsabwärts des Filterele
ments (9) angeordneten Ventilator (25) angesaugt
wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Luftstrom in einem Winterbetrieb des
Wärmeübertragers erwärmt wird, derart, daß er in verti
kaler Richtung von der Einlaßöffnung zu der Auslaßöff
nung (19) geleitet wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß der gefilterte Luftstrom durch inner
halb des Gehäuses (8) angeordnete Klimatisierungselemente
befeuchtet oder entfeuchtet wird.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19635850A DE19635850A1 (de) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | Luftfiltereinheit und Verfahren zur Reinigung der Raumluft |
DE19738474A DE19738474A1 (de) | 1996-09-04 | 1997-09-03 | Luftfiltereinheit zur Reinigung der Raumluft und Heizkörperverkleidung |
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