DE19750276A1

DE19750276A1 - Filteranlage

Info

Publication number: DE19750276A1
Application number: DE19750276A
Authority: DE
Inventors: Joerg Beyer; Jochen Prill
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-11-13
Filing date: 1997-11-13
Publication date: 1999-05-20

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filteranlage für Gebäude mit einem Abzug zum Ausbringen von verunreinigter Abluft durch eine erste Abzugsöffnung.

Solche Filteranlagen sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Sie werden regelmäßig in Schornsteine von Industrieanlagen, in Abzüge von Laboratorien oder in Kamine eingesetzt und haben den Zweck, Schadstoffe aus der entwei chenden Abluft zu filtern.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Filteranlagen um fassen in der Regel ein Filterelement, das in gewissen Ab ständen entsorgt werden muß, sowie eine Einrichtung zur An ordnung eines solchen Filterelements.

Im Hausbereich, d. h., im nicht-industriellen Bereich, wer den solche Filteranlagen jedoch bisher nicht eingesetzt. Die Gründe dafür sind vielfältig. Ein Grund liegt sicher darin, daß die wirksamen industriellen Filteranlagen für den Hausgebrauch viel zu teuer sind. Ein weiterer Grund kann darin liegen, daß solche industriellen Filteranlagen im Einzelfall für den Hausgebrauch konstruktiv viel zu auf wendig sind. Darüber hinaus kann die durch einen Hausabzug entweichende Abluft sehr unspezifiziert sein, so daß es schwierig sein wird, einen "Breitband"-Filter für den Haus gebrauch zu finden, der Schadstoffe in breiter Streuung re lativ sicher zurückhält. Die bekannten Industriefilter sind für den Einzelfall entwickelte, hochspezialisierte Filter, die in anderen Schadstoffbereichen als den ihnen zugedach ten nur eine sehr geringe oder keine Wirkung zeigen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine Fil teranlage zu schaffen, die im industriellen aber auch im häuslichen Bereich eingesetzt werden kann und besonders im häuslichen Bereich in kostengünstiger Weise einen hohen Wirkungsgrad erreicht.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Abzug eine zweite Abzugsöffnung aufweist, in der eine Ventilationseinrichtung angeordnet ist, daß sich an die zweite Abzugsöffnung ein Strömungsweg für Abluft anschließt, der in eine Filterbet tanordnung mündet, wobei die Filterbettanordnung auf einer stabilen Dachabdeckung angeordnet ist.

Mit der erfindungsgemäßen Filteranlage gemäß Anspruch 1 ist es möglich, mit weniger hochtechnisierten Filtereigenschaf ten und somit in kostengünstiger Weise eine gute Filterwir kung zu erzielen. Dies wird in vorteilhafter Weise durch das Zunutzemachen einer vorhandenen Dachfläche und eines darauf räumlich ausgedehnten Filterbetts erreicht.

Gemäß Anspruch 2 ist es von Vorteil, daß die zweite Abzugs öffnung in einer Seitenwand des Abzugs ausgebildet ist. Da durch läßt sich auf konstruktiv einfache Weise die Abluft in die Filterbettanordnung leiten.

Ein weiterer Vorteil gemäß Anspruch 3 beruht darin, daß an die zweite Abzugsöffnung ein Strömungskanal angeschlossen ist. Dadurch ist es nicht erforderlich, daß die Filterbet tanordnung unmittelbar an die zweite Abzugsöffnung an grenzt. So erhält die Filteranlage einen konstruktiven Spielraum für den Einsatz im häuslichen Bereich.

Ein weiterer Vorteil gemäß Anspruch 4 beruht darin, daß die Filterbettanordnung einen Unterbau zur Abstützung eines aufliegenden Filterbettes umfaßt. Dadurch wird das Filter bett räumlich von der stabilen Dachabdeckung getrennt und führt somit zu weiteren konstruktiven Möglichkeiten im häuslichen Bereich.

Gemäß Anspruch 5 ist es von Vorteil, daß der Unterbau mit einander verbundene Hohlräume umfaßt, die eine Austritts öffnung zum aufliegenden Filterbett aufweisen. Dadurch kann der Unterbau zur flächigen Verteilung der Abluft unter das Filterbett genutzt werden.

In diesem Zusammenhang ist es gemäß Anspruch 6 auch von Vorteil, daß der Strömungskanal den Strömungsweg zwischen der zweiten Abzugsöffnung und dem Unterbau begrenzt. So wird gewährleistet, daß die gesamte Abluft in den Unterbau gelangt und sich gemäß Anspruch 7 flächig unter das Filter bett verteilt.

Gemäß Anspruch 8 ist es von Vorteil, daß der Unterbau nur die Austrittsöffnungen aufweist, die im Zusammenhang mit der Abluft zum Austritt derselben in das Filterbett be stimmt sind.

Gemäß Anspruch 9 ist es von Vorteil, daß das Filterbett, in das die Abluft gelangt, ein Substrat ist, das zur Aufbrin gung einer Dachbegrünung geeignet ist. Dies ermöglicht, die Filteranlage auf biologischer Basis aufzubauen und führt zudem zu einem besseren Erscheinungsbild der Filteranlage.

Gemäß Anspruch 10 ist es von Vorteil, daß die Hohlräume zu sätzlich einen Strömungsweg für Wasser bilden. Dadurch, daß die Hohlräume eine Doppelfunktion erhalten, nämlich als Strömungsweg für Abluft und für Wasser dienen, wird die Versorgung des Filterbettes mit Abluft und mit Feuchtigkeit optimal gewährleistet.

Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche 11-15.

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden anhand der einzigen Figur näher beschrieben.

Die Figur zeigt eine schematische Detailansicht im Schnitt durch einen Dachbereich, in welchem eine Dachkonstruktion mit einem Abzug in konstruktiver Verbindung steht.

Der Abzug 1 ist in der vorliegenden Ausführungsform als herkömmlich gemauerter Schornstein ausgebildet, in dessen Innerem Abluft aus einer Heizung oder einem Kamin oder dgl. nach oben steigt und aus einer ersten Abzugsöffnung 3 an die Umgebungsluft abgegeben wird. Über der ersten Abzugs öffnung 3 ist in geringem Abstand eine Schutzvorrichtung 5 vorgesehen, die das Hineinfallen von Blättern und ähnlichen Verunreinigungen in den Abzug 1 verhindert. An einer Seite 7 des Abzugs 1 ist eine zweite Abzugsöffnung 9 ausgebildet, in der eine Ventilationseinrichtung 10 angeordnet ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Ventilationsein richtung 10 ein Ventilator, der so ausgebildet ist, daß er die im Abzug 1 aufsteigende Abluft durch die zweite Abzugs öffnung 9 aus dem Inneren des Abzugs 1 abzieht.

An die zweite Abzugsöffnung 9 ist in der vorliegenden Aus führungsform dicht angeschlossen ein Strömungskanal 11, der die zweite Abzugsöffnung 9 mit einer Filterbettanordnung 13 dicht verbindet. Die Filterbettanordnung 13 ist auf einer stabilen Dachabdeckung 15 angeordnet und umfaßt eine Halte einrichtung 17, einen Unterbau 19 und einen auf dem Unter bau 19 angeordnetes und von der Halteeinrichtung 17 seit lich abgestütztes Filterbett 21, in welchem eine Dachbegrü nung 23 verwurzelt ist.

Der Unterbau 19 ist in Abstand zu der stabilen Dachabdec kung flächig auf dieser aufgebracht und weist zum Filter bett 21 hin eine unebene Begrenzung 25 auf. In der Begren zung 25 sind filterbettseitig Austrittsöffnungen 27 vorge sehen, vorzugsweise in den dachfernsten Bereichen der un ebenen Begrenzung 25.

Im Betrieb funktioniert die erfindungsgemäße Filteranlage wie folgt:

In dem Abzug 1 steigt verunreinigte Abluft auf, die über die Ventilationseinrichtung 10 und den Strömungskanal 11 aus dem Abzug 1 in die Filterbettanordnung 13 geleitet wird. Der Strömungskanal 11 ist an den Unterbau 19 der Fil terbettanordnung 13 gekoppelt, so daß die verunreinigte Ab luft in den u. a. als Luftverteilungssystem dienenden Un terbau 19 eindringt und sich in diesem flächig unter dem über dem Unterbau 19 angeordneten Filterbett 21 verteilt. Aufgrund der begrenzten Größe des Filterbettes und der in dieser Ausführungsform allseitigen Abgrenzung durch die Halteeinrichtung 17 wird die verunreinigte Abluft durch die Austrittsöffnungen 27 nach oben in das Filterbett 21 ge drückt. Die verunreinigte Abluft steigt dann durch das Fil terbett 21 weiter nach oben, wobei das Filterbett 21 die in der verunreinigten Abluft enthaltenen Schadstoffe zurück hält. Eine weitere Filterwirkung in dem Filterbett 21 er folgt durch das Wurzelwerk der in dem Filterbett 21 verwur zelten Dachbegrünung. Darüber hinaus kann das Filterbett 21 auch mit speziellen Mikroorganismen angeimpft sein, so daß Schadstoffe herausgefiltert, gebunden und abgebaut werden können.

Bei einer durchschnittlichen Dachfläche von 100 m² und ei ner Filterleistung von 250 m³/h/m² des Filters beträgt die Gesamtleistung der Filteranlage 25.000 m³/h. Dies ist mehr als jeder Haushaltsschornstein durchsetzt. Eine Überfüllung des Filterbetts ist somit nicht zu befürchten.

Theoretisch wäre es denkbar, auf die erste Abzugsöffnung 3 gänzlich zu verzichten und die gesamte Abluft stets über die zweite Abzugsöffnung in die Filterbettanordnung 13 zu leiten. Aus Sicherheitsgründen sollte aber auf die erste Abzugsöffnung 3 tatsächlich nicht verzichtet werden.

Die Ventilationseinrichtung 10 kann manuell, elektrisch oder elektronisch gesteuert sein. Steuerungen für eine sol che Ventilationseinrichtung 10 sind allgemein bekannt und sollen daher hier nicht weiter beschrieben werden. Ferner ist eine Konditionierungseinrichtung 29 zum Konditionieren der Abluft vorgesehen. Eine solche Konditionierungseinrich tung, die die einströmende Abluft z. B. auf vorbestimmte Werte kühlt und befeuchtet, kann einen Wärmespeicher, eine Wärmerückgewinnungseinrichtung sowie eine Einrichtung zur Befeuchtung, insbesondere eine Einrichtung zur Sprühbewäs serung auf der Filteroberfläche, umfassen.

Der Unterbau 19 dient nicht nur als Luftverteilungssystem zur Verteilung der verunreinigten Abluft unter dem Filter bett 21, sondern auch als Wasserspeicher für die Dachbegrü nung 23 zur Aufnahme von Überschußwasser. Das Überschußwas ser wird durch eine geeignete Vorrichtung, wie z. B. einen Siphon 31, zu einem Dachablauf, z. B. eine Regenrinne, ein Fallrohr oder dgl., oder aber in einen Wasserspeicher (nicht dargestellt) als Reservoir für die Einrichtung zur Sprühbewässerung des Filterbetts 21 geführt.

Die Filteranlage kann in Verbindung mit allen denkbaren Dachformen zu Einsatz kommen, die zur Begrünung geeignet sind.

Das Filtermaterial umfaßt in der Regel mehrere Schichten. Ein typischer Schichtaufbau wird wie folgt angegeben:

- unterste Schicht I aus grobkörnigem Blähton (z. B. Hydro granulat), direkt oberhalb der Austrittsöffnungen 27, mit hoher Luftwegigkeit;
- darüber Schicht II aus Aktivkohlegranulat;
- darüber Schicht III aus einer Mischung aus offenporigem Tongranulat mit hohem Wasserspeichervermögen und Aktiv kohlegranulat und üblichem Dachbegrünungssubstrat.

Claims

1. Filteranlage für Gebäude mit einem Abzug zum Ausbringen von verunreinigter Abluft durch eine erste Abzugsöffnung, dadurch gekennzeichnet, daß der Abzug (1) eine zweite Abzugsöffnung (9) aufweist, in der eine Ventilationseinrichtung (10) angeordnet ist, daß sich an die zweite Abzugsöffnung (9) ein Strömungsweg für Ab luft anschließt, der in eine Filterbettanordnung (13) mündet, wobei die Filterbettanordnung (13) auf einer stabilen Dachab deckung (15) angeordnet ist.

2. Filteranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Abzugsöffnung (9) in einer Seitenwand (7) des Abzugs (1) ausgebildet ist.

3. Filteranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die zweite Abzugsöffnung (9) ein Strömungskanal (11) angeschlossen ist.

4. Filteranlage nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterbettanordnung (13) einen Unterbau (19) zur Ab stützung eines aufliegenden Filterbettes (21) umfaßt.

5. Filteranlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterbau (19) miteinander verbundene Hohlräume und Austrittsöffnungen (27) zum aufliegenden Filterbett (21) auf weisen.

6. Filteranlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskanal (11) den Strömungsweg zwischen der zweiten Abzugsöffnung (9) und dem Unterbau (19) begrenzt.

7. Filteranlage nach Anspruch 6 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume einen Strömungsweg für Abluft bilden.

8. Filteranlage nach einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (27) zum Austritt von Abluft in das Filterbett (21) bestimmt sind.

9. Filteranlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterbett (21) ein Substrat ist, das zur Aufbringung einer Dachbegrünung geeignet ist.

10. Filteranlage nach einem der Ansprüche 7-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume zusätzlich einen Strömungsweg für Wasser bilden.

11. Filteranlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die stabile Dachabdeckung (15) ein Flachdach begrenzt.

12. Filteranlage nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die stabile Dachabdeckung (15) ein Giebeldach begrenzt.

13. Filteranlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dachbegrünung (23) ein Teil der Filterbettanordnung (13) ist.

14. Filteranlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilationseinrichtung (10) ein Ventilator ist, der die in dem Abzug (1) aufsteigende Abluft ansaugt und in die Filterbettanordnung (13) leitet.

15. Filteranlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abzug (1) ein Schornstein ist.

16. Filteranlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Konditionierungseinrichtung (29) zum Kühlen und Be feuchten der in den Unterbau (19) bzw. das Filterbett (21) einströmenden Abluft vorgesehen ist.

17. Filteranlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsweg des Wassers im Unterbau (21) in einem luftdichten Ablaufelement (31) endet, um das Wasser vom Dach abzuführen.