DE202020101864U1 - Lüftungsanlage zur Aufbereitung von Raumluft - Google Patents

Abstract

Lüftungsanlage (100) zur Aufbereitung von Raumluft, mit einer Luftreinigungskammer (14), welcher ein Luftstrom über einen Lufteinlass (32) derart zuführbar ist, dass der der Luftreinigungskammer (14) zugeführte Luftstrom diese nach zumindest abschnittsweisem Durchströmen eines Wasserbads (W), welches zumindest Wasser in flüssiger Phase enthält, über einen Luftauslass (34) verlässt, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftreinigungskammer (16) mittels einer Wasserzuführung (48) zumindest zum Teil mit Wasser befüllbar ist, wobei die Wasserzuführung (48) eine Dosiereinrichtung (19) umfasst, die dazu ausgebildet ist, zugeführtes Wasser mit einer vorgegeben oder vorgebbaren Menge an Desinfektionsmittel zu versetzen.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Lüftungsanlage zur Aufbereitung von Raumluft, mit einer Luftreinigungskammer (auch: Luftwäscher), der ein Luftstrom über einen Lufteinlass derart zuführbar ist, dass der der Luftreinigungskammer zugeführte Luftstrom diese nach zumindest abschnittsweisem Durchströmen eines Wasserbads über einen Luftauslass verlässt. Das Wasserbad enthält dabei zumindest Wasser in flüssiger Phase.
• Aus dem Bereich der Prozessluftherstellung für technische Prozesse, insbesondere aus dem Bereich von Lackieranlagen für Wasserlacke, sind Vorrichtungen zur Luftaufbereitung bekannt, die dazu ausgebildet sind, für den Lackiervorgang geeignete Umgebungsbedingungen zu schaffen. Hierzu ist beispielsweise bekannt, eine vorgegebene relative Luftfeuchtigkeit in einem Raum oder einer Kabine, in der sich die Lackieranlage befindet, einzustellen. Zusätzlich muss die aus dem Lackierbereich abgeführte Luft von Verunreinigungen, insbesondere von Sprühnebel oder Overspray, gereinigt werden. Eine in AT 13 361 U1 beschriebene Vorrichtung zur Luftaufbereitung für einen Raum mit einer Lackieranlage für Wasserlacke umfasst beispielsweise zur Erfüllung der genannten Anfordernisse eine Luftreinigungskammer, der ein mit Feststoffteilchen beladenen Zuluftstrom aus dem Lackierbereich über einen Lufteinlass zuführbar ist. Zum Entfernen der Feststofffracht wird in der Luftreinigungskammer Wasser versprüht. In der Luftreinigungskammer bildet sich ein Wassernebel, der Festkörperanteile und insbesondere Lackreste an sich bindet. Das mit Festkörperanteilen bzw. Lackresten angereicherte Wasser wird in einer unterhalb der Luftreinigungskammer angeordneten Auffangwanne gesammelt. Die Luftreinigungskammer weist einen zusätzlichen Lufteinlass für Frischluft auf. Zur Verbesserung der Reinigungswirkung ist sowohl der Lufteinlass für die Zu- oder Umluft aus dem Lackierbereich als auch der Lufteinlass für die Frischluft derart geformt, dass die zugeführten Luftströme auf den Wasserspiegel bzw. die Wasseroberfläche des in der Auffangwanne enthaltenen Wassers gerichtet sind.
• Aus EP 3 401 021 A1 ist eine Vorrichtung zur Luftaufbereitung insbesondere für eine Oberflächenbehandlungsanlage, wie beispielsweise eine Lackieranlage, bekannt, die eine ein Wasserbad enthaltende Luftreinigungskammer mit zumindest einem Lufteinlass zum Zuführen eines Zuluftstroms und einem Luftauslass zum Abführen eines gereinigten und befeuchteten Abluftstroms umfasst. Die zumindest eine Luftzufuhr mündet unterhalb des Wasserspiegels des Wasserbads und der Luftauslass ist oberhalb des Wasserspiegels des Wasserbads angeordnet, so dass der zugeführte Luftstrom die Luftreinigungskammer erst nach zumindest abschnittsweisem Durchströmen des Wasserbads verlässt. Die Vorrichtung zur Luftaufbereitung ist dazu ausgebildet, einen hinsichtlich atmosphärischen Parametern bzw. Prozessbedingungen, insbesondere hinsichtlich Luftfeuchtigkeit und/oder Temperatur definierten Zustand zu erzeugen.
• Die vorstehend beschriebenen Vorrichtungen zur Luftaufbereitung finden Einsatz in technischen Anlagen, bei denen die einzustellenden Umgebungsparameter von einem technischen Prozess, beispielsweise einem Lackiervorgang, vorgegeben sind. Die Klimatisierung von Räumen und/oder Bereichen, die für den Aufenthalt von Personen vorgesehen sind, bzw. die Aufbereitung von Raumluft für derartige Räume und/oder Bereichen in physiologischer Hinsicht erfolgt üblicherweise mit Hilfe von Klimaanlagen, deren Wirkungsprinzip dem einer Kraftwärmemaschine entspricht. Derartige Systeme sind im Allgemeinen nicht dazu ausgebildet, Keime abzuführen oder abzutöten, vielmehr besteht insbesondere bei nicht ordnungsgemäß gewarteten, herkömmlichen Klimaanlagen die Gefahr, dass diese die Verbreitung von Bakterien, Viren, Pilzen oder anderen Mikroorganismen bzw. Schadstoffen sogar unterstützen können.
• Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lüftungsanlage anzugeben, die dazu geeignet ist, eine hinsichtlich luftgetragener Keime reduzierte Umgebung zu schaffen.
• Als luftgetragene Keime werden insbesondere mögliche Krankheitserreger, wie etwa Bakterien, Viren oder andere Mikroorganismen verstanden, die sich über den Übertragungsweg der Luft ausbreiten können. Derartige Krankheiterreger können beispielsweise in oder an luftgetragenen Tröpfchen oder Partikeln gebunden sein.
• Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Lüftungsanlage zur Aufbereitung von Raumluft der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.
• Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
• Eine Lüftungsanlage zur Aufbereitung von Raumluft umfasst eine Luftreinigungskammer (auch: Luftwäscher) mit einem Lufteinlass, einem Luftauslass und einem Wasserbad, welches zumindest Wasser in flüssiger Phase enthält. Ein Luftstrom ist der Luftreinigungskammer über einen Lufteinlass derart zuführbar, dass der der Luftreinigungskammer zugeführte Luftstrom diese nach zumindest abschnittsweisem Durchströmen des Wasserbads verlässt. Gemäß der Erfindung ist die Luftreinigungskammer mittels einer Wasserzuführung zumindest zum Teil mit Wasser befüllbar, welche eine Dosiereinrichtung umfasst. Die Dosiereinrichtung ist dazu ausgebildet, das der Luftreinigungskammer zugeführte Wasser mit einer vorgegeben oder vorgebbaren Menge an Desinfektionsmittel zu versetzen.
• Es wird somit vorgeschlagen, einen zu reinigenden und/oder hinsichtlich seiner Temperatur und/oder seines Feuchtigkeitsgehalts aufzubereitenden Luftstrom in das in der Luftreinigungskammer enthaltene Wasserbad direkt einzuleiten.
• Beim Durchströmen des Wasserbads nimmt der eingeleitete Luftstrom Feuchtigkeit auf und gibt gleichzeitig luftgetragene Tröpfchen und/oder Partikel an das Wasser im Wasserbad ab, welches über die Dosiereinrichtung mit einer bestimmten Menge an Desinfektionsmittel, beispielsweise einem chemischen Desinfektionsmittel, insbesondere auf Chlor- oder Alkoholbasis, versetzt wurde. An das Wasserbad abgegebene Keime können so wirksam abgetötet bzw. unschädlich gemacht und dem Luftstrom entzogen werden, so dass sich die erfindungsgemäße Lüftungsanlage insbesondere zur Bekämpfung von Erregern, die über die Luft verbreitet werden können, wie etwa bestimmte Bakterien und Viren, geeignet ist. Die hier beschriebene Lüftungsanlage ist beispielsweise zum Einsatz in Räumlichkeiten von Wohnhäusern, Bürogebäuden und/oder Gesundheitseinrichtungen, wie etwa Kliniken, Krankenhäusern, Arztpraxen und/oder Pflege- oder Altersheimen, und/oder öffentlichen Einrichtungen, wie etwa Behörden, Ämter, Schulen, Kindergärten oder Theater, vorgesehen.
• Die Lüftungsanlage reinigt und befeuchtet somit in vorteilhafter Weise Luft, die beispielsweise aus Räumlichkeiten oder Bereichen stammt, in dem sich insbesondere Menschen aufhalten können. Da sich die Temperatur des Luftstroms beim Durchgang durch das Wasserbad, insbesondere durch Aufnahme von Feuchtigkeit, an dessen Temperatur zumindest teilweise angleicht, ist die erfindungsgemäße Lüftungsanlage gleichermaßen dazu ausgebildet, eine Temperierung des Luftstroms zumindest in einem gewissen Parameterbereich zu bewirken. Auf diese Weise ist durch die erfindungsgemäße Lüftungsanlage somit eine natürliche Klimaanlage mit desinfizierenden Eigenschaften angegeben.
• Beim Durchgang durch das Wasserbad in der Luftreinigungskammer wird der Luftstrom mit Desinfektionsmittel und Wasser angereichert und kann somit selbst desinfizierende Eigenschaften aufweisen. Der mit Desinfektionsmittel und Wasser angereicherte Luftstrom wird beispielsweise Räumlichkeiten zugeführt, um dort der Ausbreitung von luftgetragenen Keimen oder Viren, die beispielsweise über Tröpfcheninfektion übertragbare Krankheiten hervorrufen können, entgegenzuwirken. Das Desinfektionsmittel liegt im Wasserbad der Luftreinigungskammer beispielsweise als Gemisch mit Wasser vor oder ist im Wasser gelöst.
• Ein mögliches Anwendungsfeld der Lüftungsanlage betrifft die Erzeugung eines Raumklimas mit vorgebbarer Temperatur und/oder vorgebbarer relativer Luftfeuchtigkeit. Das Einleiten des Luftstroms in das Wasserbad bewirkt, dass enthaltene Keime nahezu vollständig entfernt und unschädlich gemacht werden können. Die mittels der Lüftungsanlage aufbereitete Raumluft ist im Wesentlichen staub-, partikel- und keimfrei. Damit eignet sich die Lüftungsanlage im besonderen Maße zum Einsatz in Einrichtungen, für die erhöhte hygienische Standards gelten, wie etwa den vorstehend bereits genannten medizinischen Einrichtungen.
• In bevorzugten Ausgestaltungen ist das Wasserbad der Lüftungsanlage mittels einer Heizvorrichtung beheizbar. Die Temperatur des zugeführten Luftstroms kann somit bereits beim Durchströmen des Wasserbads angepasst und insbesondere erhöht werden. Luft mit erhöhter Temperatur weist im Allgemeinen eine größere Kapazität auf, Wasserdampf aufzunehmen. Die Heizvorrichtung ist in Ausgestaltungen steuer- und/oder regelbar. In vorteilhaften Ausgestaltungen ist die Heizvorrichtung in Abhängigkeit eines einzustellenden Raumklimas, insbesondere einer einzustellenden Luftfeuchtigkeit und/oder Raumtemperatur steuer- und/oder regelbar.
• In Ausgestaltungen ist der Füllstand des Wasserbads mittels einer Niveaueinrichtung regulierbar. Auf diese Weise kann der Grad der Sättigung, mit der der Luftstrom mit Feuchtigkeit angereichert wird angepasst werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Widerstand, der zum Durchströmen des Wasserbads aufgewendet werden muss, an die lufteinlassseitig vorherrschenden Druckverhältnisse durch Variation des Füllstands angepasst werden. Die Niveaueinrichtung ist in Ausgestaltungen steuer- und/oder regelbar. In vorteilhaften Ausgestaltungen ist die Niveaueinrichtung in Abhängigkeit eines einzustellenden Raumklimas, einer einzustellenden Luftfeuchtigkeit und/oder Raumtemperatur steuer- und/oder regelbar.
• In Ausgestaltungen umfasst die Wasserzufuhr zumindest einen Filter, insbesondere einen Oberflächen- oder Tiefenfilter, zum Filtern des zugeführten Wassers. Vorzugsweise sind mehrere Filter zum Abscheiden von Partikeln unterschiedlicher Größe vorgesehen, um die Filterwirkung zu verbessern. Die Filter sind in Ausgestaltungen bevorzugt rückspülbar ausgebildet.
• In Ausgestaltungen umfasst die Wasserzufuhr zumindest eine Osmose-Abscheideeinrichtung. Die Osmose-Abscheideeinrichtung ist in an sich bekannter Art und Weise dazu ausgebildet, insbesondere im zugeführten Wasser enthaltende bzw. gelöste Stoffe mit Hilfe von Osmose oder Umkehrosmose abzuscheiden.
• In Ausgestaltungen umfasst die Wasserzufuhr eine Enthärtungsanlage, insbesondere einen Kationentauscher, zum Enthärten des zugeführten Wassers. Der Kationentauscher ist in Ausgestaltungen insbesondere dazu ausgebildet, Kationen von Erdalkalimetallen, wie etwa Calcium oder Magnesium, die im zugeführten Wasser enthalten sind, zu entfernen oder zu kaschieren.
• In Ausgestaltungen umfasst die Wasserzufuhr eine Kühlvorrichtung zum Kühlen des zugeführten Wassers. Die Kühlvorrichtung ist in Ausgestaltungen steuer- und/oder regelbar. In vorteilhaften Ausgestaltungen ist die Kühlvorrichtung in Abhängigkeit eines einzustellenden Raumklimas, insbesondere einer einzustellenden Raumtemperatur steuer- und/oder regelbar.
• In Ausgestaltungen ist dem Wasserbad eine UV-Desinfektionseinrichtung zum Desinfizieren des das Wasserbad verlassenden Luftstroms mittels UV-Strahlung fluidisch nachgeschaltet. Die UV-Desinfektionseinrichtung ist beispielsweise direkt in ein Leitungssystem, das den die Luftreinigungskammer verlassenden Luftstrom führt, eingebracht, so dass eine Desinfektion des mit Feuchtigkeit angereicherten Luftstroms unmittelbar erfolgen kann. In anderen Ausführungsbeispielen ist die UV-Desinfektionseinrichtung außerhalb des Leitungssystems angeordnet, welches den die Luftreinigungskammer verlassenden Luftstrom führt. In diesem Fall ist das Leitungssystem bevorzugt zumindest abschnittsweise für UV-Strahlung durchlässig ausgebildet, so dass der Luftstrom von au-ßen zur Desinfektion mit UV-Strahlung beaufschlagbar ist.
• In Ausgestaltungen ist der Luftreinigungskammer ein Heizregister zum Heizen des die Luftreinigungskammer verlassenden Luftstroms fluidisch nachgeschaltet. Das Heizregister ist beispielsweise im Bereich des Luftauslasses angeordnet und dient weiterhin zum Einstellen von geeigneten Umgebungsbedingungen, insbesondere hinsichtlich eines einzustellenden Raumklimas. Mittels des nachgeschalteten Heizregisters kann die im Luftstrom enthaltene relative Feuchtigkeit durch Aufheizen beispielsweise kontrolliert verringert werden.
• Die Lüftungsanlage ist ins Ausgestaltungen insbesondere zum Einsatz als kältetechnische Einrichtung im Bereich der Gebäudetechnik vorgesehen und kann beispielsweise eine herkömmliche Klimaanlage ersetzen. Hierzu ist in Ausgestaltungen beispielsweise vorgesehen, die Temperatur des Luftstroms über die Temperierung, also insbesondere durch Kühlen und/oder Erwärmen, des im Wasserbad enthaltenen Wassers geeignet zu steuern.
• Frischluft aus der Umgebung kann in Ausgestaltungen zusammen mit zirkulierter Umluft aus zumindest einem Raum durch beispielsweise einen gemeinsamen Lufteinlass als Luftstrom in das Wasserbad eingeleitet werden. In anderen Ausführungsbeispielen sind mehrere separate Lufteinlässe zum Einleiten der Frischluft aus der Umgebung und Umluft aus dem zumindest einen Raum in das Wasserbad der Luftreinigungskammer vorgesehen.
• In Ausgestaltungen weist die Lüftungsanlage eine steuer- und/oder regelbare Frischluftzufuhr auf, die dazu ausgebildet ist, Frischluft aus der Umgebung dem der Luftreinigungskammer zuzuführenden Luftstrom beizumischen. Mittels der steuer- und/oder regelbaren Frischluftzufuhr ist insbesondere die Möglichkeit geschaffen, dem Luftstrom eine definierte Menge an Frischluft mit insbesondere abweichendem Feuchtigkeitsgehalt zuzuführen. Die Menge der beigemengten Frischluft beeinflusst insbesondere die Fähigkeit des Luftstroms, beim Durchströmen des Wasserbads zusätzliche Feuchtigkeit aufzunehmen. Zudem kann Verdunstungskälte entstehen, so dass die Menge an zugeführter Frischluft auch die Temperatur des das Wasserbad verlassenden Luftstroms beeinflusst. In vorteilhaften Ausgestaltungen wird die Frischluftzufuhr derart gesteuert, dass ein Raumklima, insbesondere hinsichtlich einer Raumtemperatur und/oder Luftfeuchtigkeit in Räumlichkeiten, die auslassseitig an der Luftreinigungskammer angeschlossen sind, definiert eingestellt wird.
• In Ausgestaltungen ist die Frischluftzufuhr am Lufteinlass der Luftreinigungskammer angeordnet.
• In Ausgestaltungen umfasst die Frischluftzufuhr eine, insbesondere steuer- und/oder regelbare, Frischluft-Strömungsmaschine.
• In Ausgestaltungen ist der Luftauslass der Luftreinigungskammer zumindest mittelbar über zumindest einen Raum derart mit dem Lufteinlass der Luftreinigungskammer verbunden, dass der Luftstrom durch den zumindest einen Raum als Umluft zirkuliert wird. Die Lüftungsanlage ist beispielsweise Teil eines Lüftungssystems für einen Raum oder für mehrere Räume eines Wohnhauses, eines Bürogebäudes oder einer medizinischen Einrichtung.
• In Ausgestaltungen ist am Lufteinlass eine Umluft-Strömungsmaschine angeordnet, die dazu ausgebildet ist, Umluft aus dem zumindest einem Raum der Luftreinigungskammer als Luftstrom zuzuführen.
• Das direkte Einleiten des Luftstroms in das Wasserbad bedingt einen erhöhten Widerstand, der gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen mittels einer Umluft-Strömungsmaschine und/oder einer Frischluft-Strömungsmaschine überwunden wird, die am Lufteinlass der Luftreinigungskammer vorgesehen ist oder sind. Die Druckseite der (Umluft- und/oder Frischluft-) Strömungsmaschine ist zur Luftreinigungskammer hin angeordnet, so dass der Luftstrom in Richtung der Luftreinigungskammer beschleunigt wird. Die (Umluft- und/oder Zuluft-) Strömungsmaschine ist in Ausgestaltungen beispielsweise als Gebläse, Verdichter oder Ventilator, insbesondere radial verdichtender Ventilator, ausgebildet.
• Die vorstehend beschriebene Lüftungsanlage findet vorzugsweise Verwendung in einem Lüftungssystem eines Gebäudes. Die Lüftungsanlage findet insbesondere Verwendung zum Klimatisieren von Räumlichkeiten und/oder zur Bereitstellung einer vorgegebenen oder vorgebbaren Luftfeuchtigkeit in Räumlichkeiten und/oder zum Bereitstellen eines zumindest keimreduzierten Luftstroms. Die Lüftungsanlage ist dazu ausgebildet, einen Luftstrom zu erzeugen, der zumindest einem Raum zuführbar ist, insbesondere derart, dass sich in diesem zumindest einen Raum ein hinsichtlich des Luftdruckes, der Luftfeuchtigkeit und/oder der Temperatur definierter atmosphärischer Zustand einstellt. Das Einstellen des definierten atmosphärischen Zustands erfolgt bevorzugt im Rahmen einer Steuerung und/oder Regelung. Die vorstehend bereits genannten steuer- und/oder regelbaren Komponenten der Lüftungsanlage sind vorzugsweise Teil einer Steuerung und/oder Regelung bzw. mit einer oder mehreren Steuer- und/oder Regelungseinheiten verbunden.
• Bei einem Verfahren zur Luftaufbereitung wird ein Luftstrom zur Befreiung von darin enthaltenen Keimen in ein Wasserbad, welches zumindest Wasser in flüssiger Phase und ein Desinfektionsmittel enthält, derart eingeleitet, dass der Luftstrom das Wasserbad zumindest abschnittsweise durchströmt. Beim Durchströmen des Wasserbads werden im Luftstrom enthaltene Keime, Partikel und/oder Tröpfchen an das Wasserbad abgegeben und so ein zumindest keimreduzierter Luftstrom erzeugt. Das im Wasserbad enthaltene Desinfektionsmittel dient dazu, die abgeladenen Keime und/oder Erreger unschädlich zu machen bzw. abzutöten.
• In Ausgestaltungen wird ein Volumenstrom des Luftstroms, insbesondere der gesamte Volumenstrom des dem Wasserbad zugeführten Luftstroms oder der Volumenstrom der beigemengten Frischluft, in Abhängigkeit eines gemessenen, ermittelten und/oder zu erwarteten Sauerstoffverbrauchs gesteuert und/oder geregelt. Der Sauerstoffverbrauch wird beispielsweise in Abhängigkeit der Anzahl der Personen geregelt oder gesteuert, die sich tatsächlich oder voraussichtlich in den Räumlichkeiten aufhalten, die mittels der hier beschriebenen Lüftungsanlage belüftet werden. In Weiterbildung ist vorgesehen, den Volumenstrom des Luftstroms, insbesondere der Volumenstrom der beigemengten Frischluft, in Abhängigkeit der Tages- und/oder Nachtzeit zu steuern, um einer entsprechend erhöhten oder verminderten Aktivität der anwesenden Personen Rechnung zu tragen.
• In Ausgestaltungen wird der Luftstrom beim Durchströmen des, optional kühlbaren und/oder beheizbaren, Wasserbads und/oder mit Hilfe eines dem Wasserbad nachgeschalteten Heizregisters hinsichtlich Temperatur und/oder Luftfeuchtigkeit konditioniert. In bevorzugten Ausgestaltungen wird der Luftstrom beim Durchströmen des, optional kühlbaren und/oder beheizbaren, Wasserbads und/oder mit Hilfe eines dem Wasserbad nachgeschalteten Heizregisters hinsichtlich Temperatur und/oder Luftfeuchtigkeit derart konditioniert, dass in zumindest einem Raum, der mittels der Lüftungsanlage belüftet wird, hinsichtlich Luftfeuchtigkeit und/oder Raumtemperatur definierte atmosphärische Bedingungen geschaffen werden.
• In bevorzugten Ausgestaltungen wird der Luftstrom in dem zumindest eine Raum zirkuliert, wobei die Temperatur und/oder der Füllstand des Wasserbads in Abhängigkeit einer innerhalb des Raumes einzustellenden Raumtemperatur und/oder Luftfeuchtigkeit gesteuert und/oder geregelt wird.
• In bevorzugten Ausgestaltungen wird der Luftstrom in dem zumindest einen Raum zirkuliert. Dem Luftstrom wird vorzugsweise Frischluft beigemischt, wobei ein Volumenstrom der dem Luftstrom beigemengten Frischluft in Abhängigkeit einer innerhalb des zumindest einen Raumes einzustellenden Raumtemperatur und/oder Luftfeuchtigkeit gesteuert und/oder geregelt wird. Die Steuerung und/oder Regelung erfolgt vorzugsweise über eine steuer- bzw. regelbare Frischluftzufuhr, die beispielsweise eine hinsichtlich der Fördervolumens und/oder -geschwindigkeit steuer- oder regelbare Strömungsmaschine aufweist.
• Im Folgenden werden mögliche Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezug auf Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
• 1 eine Lüftungsanlage gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer schematischen Prinzipdarstellung,
• 2 eine Lüftungsanlage gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer weiteren schematischen Prinzipdarstellung.
• Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
• 1 und 2 zeigen zwei Ausführungsbeispiele einer Lüftungsanlage 100, die dazu ausgebildet ist, einen im Wesentlichen partikel- und keimfreien Luftstrom wirtschaftlich bereitzustellen, der beispielsweise einem Raum oder mehreren Räumen eines Gebäudes zugeführt werden kann.
• Die Lüftungsanlage umfasst eine in etwa zylindrisch ausgestaltete Luftreinigungskammer 14 mit einem Lufteinlass 32 zur Zuführung eines Luftstroms und einen Luftauslass 34 zum Abführen des Luftstroms nachdem dieser die Luftreinigungskammer 14 durchströmt hat. Die Luftreinigungskammer 14 ist zum Teil mit Wasser in flüssiger Phase gefüllt und enthält somit ein Wasserbad W, das der Luftstrom im Betrieb der Anlage zumindest zum Teil durchströmt. Beim Durchströmen der Luftreinigungskammer 14 gibt der Luftstrom darin enthaltene luftgetragene Partikel, Keime, Bakterien und/oder Tröpfchen an das Wasserbad W ab. Gleichzeitig nimmt der Luftstrom Feuchtigkeit aus dem Wasserbad W auf. Die Temperatur des Luftstroms gleicht sich beim Durchströmen des Wasserbads W zumindest zum Teil an dessen Temperatur an, so dass die Lüftungsanlage 100 auch zum Temperieren des Luftstroms ausgebildet ist. Zum Messen der Temperatur des Wasserbads (W) und/oder des das Wasserbad (W) verlassenden Luftstroms ist vorzugsweise innerhalb der Luftreinigungskammer 14 (vgl. insbesondere 2) ein Temperaturfühler 50 angeordnet, der in Ausgestaltungen Daten zur Steuerung und/oder Regelung der Lüftungsanlage 100 für eine nicht näher dargestellte Steuer- und/oder Regelung bereitstellt.
• Die Lüftungsanlage 100 dient zur Belüftung von zumindest einem Raum R, vorzugsweise von mehreren Räumen. In den diesbezüglich nicht einschränkend aufzufassenden Zeichnungsfiguren ist zur besseren Darstellung lediglich ein Raum R gezeigt. Der über den Lufteinlass 32 in die Luftreinigungskammer 14 eingespeiste Luftstrom enthält im Betrieb der Lüftungsanlage 100 typischerweise einen Anteil an Umluft, der im Raum R zirkuliert wurde, und einen Anteil Frischluft aus der Umgebung. Entsprechend weist der Lufteinlass 32 eine Frischluftzufuhr 42 mit Frischluft-Strömungsmaschine 17b, beispielsweise einem radialverdichtenden Ventilator, und eine Umluftzufuhr 44 mit Umluft-Strömungsmaschine 17b, beispielsweise einem radialverdichtenden Ventilator, auf. Ausgangsseitig ist die Luftreinigungskammer 14 über Leitungen mit dem Raum R verbunden, so dass diesem mittels der Lüftungsanlage 100 temperierte, gereinigte und/oder befeuchtete Luft zuführbar ist. Zwischen der Luftreinigungskammer 14 und dem Raum R ist ein Heizregister 16 angeordnet, der dazu ausgebildet ist, den die Luftreinigungskammer 14 verlassenden Luftstrom bei Bedarf weiter aufzuheizen und mit der Luftreinigungskammer 14 über ein Verbindungsstück 15, beispielsweise einem Verbindungsschlauch, fluidisch verbunden ist.
• Der Luftreinigungskammer 14 ist zudem eine UV-Desinfektionseinrichtung 46 zum Desinfizieren des das Wasserbad W verlassenden Luftstroms mittels UV-Strahlung (auch: UV-Licht, Ultraviolettstrahlung) fluidisch nachgeschaltet. Mittels der UV-Desinfektionseinrichtung 46 kann der Luftstrom durch Beaufschlagung mit Ultraviolettstrahlung sterilisiert werden. Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die UV-Desinfektionseinrichtung 46 oberhalb des Wasserbads W, jedoch noch innerhalb der Luftreinigungskammer 14 angeordnet.
• Der Raum R weist zudem eine Ablufteirichtung 18 zum Abführen von Abluft, die vorzugsweise über die Frischluftzufuhr 17b durch Frischluft ersetzt wird. Zudem ist im Raum R vorzugsweise, wie beispielsweise in 2 dargestellt, einen Raumfühler 52 auf, der zur Messung der Raumtemperatur und/oder der Luftfeuchtigkeit im Raum R ausgebildet ist. Der Raumfühler 23 ist insbesondere Teil einer nicht näher dargestellten Regelung und/oder Steuerung. Die mittels des Raumfühlers 52 erfassten Daten werden als Eingangs- oder Regelgrößen in einen Verfahren zum Betrieb der Lüftungsanlage 100 verwendet.
• Die Luftreinigungskammer 14 ist über eine Wasserzufuhr 48 mit Wasser befüllbar. Die pro Zeiteinheit über die Wasserzufuhr 48 zugeführte Menge an Wasser ist über einen Regler 1, einen Druckschalter 5 und über Magnetventile 10a, 10b variierbar und beispielsweise in Abhängigkeit von der pro Zeiteinheit über die Luftzuführung 32 zugeführte Menge an Luft steuer- und/oder regelbar. Zum messen des Druckes innerhalb der Wasserzuführung 48 ist dem Druckschalter 5 ein Manometer 6 zugeordnet.
• Der Füllstand des Wasserbads W ist über die Niveaueinrichtung 13 regulierbar und bevorzugt ebenfalls steuer- und/oder regelbar. Die Niveaueinrichtung 13 wechselwirkt bevorzugt mit den Magnetventilen, insbesondere im Rahmen einer Regelung bzw. Steuerung, beispielsweise derart, dass innerhalb der Luftreinigungskammer 14 ein gleichbleibender Füllstand vorliegt.
• Die Wasserzufuhr 48 umfasst ferner mehrere Einrichtungen zur Wasseraufbereitung. Dem Regler 1 ist eine Enthärtungsanlage 2 mit einem Kationentauscher in Duplex-Bauweise fluidisch nachgeschaltet, die zum Enthärten des zugeführten Wassers dient. Der Enthärtungsanlage 2 sind Filter 3, 4 zum Filtern des zugeführten Wassers nachgeschaltet. Der Filter 3 ist beispielsweise ein Tiefenfilter, der zur Abscheidung von Partikeln der Größe von etwa 5 µm ausgebildet ist. Der Filter 4 ist beispielsweise ein Oberflächenfilter, der zur Abscheidung von Partikeln, deren minimale Größe etwa 1 µm beträgt, ausgebildet ist.
• Den Filtern 3, 4 ist eine Osmose-Abscheideeinrichtung 7 nachgeschaltet, die die im zugeführten Wasser verbleibenden Inhaltsstoffe zumindest weitgehend entfernt. Das die Osmose-Abscheideeinrichtung 7 verlassende Wasser ist somit zumindest weitgehend keimfrei und weist eine niedrige Leitfähigkeit auf. An der Osmose-Abscheideeinrichtung 7 ist ein Reservoir 8, das beispielsweise als Druckrohr ausgeführt ist, angeschlossen, in dem das gereinigte Wasser gespeichert und zur weiteren Verwendung in der Luftreinigungskammer 14 bevorratet wird. Über Ventile 9a, 9b, die beispielsweise als Nadelventile ausgeführt sind, kann bei Bedarf Wasser abgeleitet werden, insbesondere derart, dass das im Wasserbad W enthaltene Wasser stets die gleiche Temperatur aufweist. Dies kann insbesondere im Rahmen einer Regelung oder Steuerung erfolgen, bei der beispielsweise der Abfluss durch das Nadelventil 9b in Abhängigkeit des Durchsatzes an Luft, die die Luftreinigungskammer 14 durchströmt und/oder deren Temperatur, gesteuert oder geregelt wird.
• Das Wasser innerhalb des Reservoirs 8 ist mittels einer Kühlvorrichtung 22 kühlbar. Zudem ist am Reservoir 8 eine Umwälzpumpe zum Umwälzen und Durchmischen des im Reservoir 8 enthaltenem Wasser angeschlossen. Dem Reservoir 8 ist eine Dosiereinrichtung 19 zum Versetzen des dem Wasserbad W zuzuführendem Wasser mit einer vorgegebenen oder vorgebbaren Menge an Desinfektionsmittel, welches im Desinfektionsmittel-Reservoir 20 bevorratet ist, nachgeschalten. Im Reservoir 8 ist in nicht näher dargestellter Art und Weise ein Temperaturfühler eingebracht, der dazu dient, die Temperatur des Wassers im Reservoir 8 zu überwachen und die erfassten Daten gegebenenfalls einer Regelung und/oder Steuerung der Lüftungsanlage 100 zur Verfügung zu stellen. Über eine Absperreinrichtung 11, beispielsweise einem Absperrkugelhahn, lässt sich der Zufluss zur Luftreinigungskammer 14 bei Bedarf unterbrechen.
• Im Folgenden wird die Funktionsweise der Lüftungsanlage 100 anhand eines nicht einschränkend aufzufassenden Anwendungsfalls beschrieben. Es versteht sich, dass es zum einen möglich ist, mittels der Lüftungsanlage 100 einen Luftstrom von darin enthaltenen Keimen, Tröpfchen oder Partikeln zu befreien. Zum anderen ist es auch möglich ein nahezu beliebiges Raumklima - einzustellen, welches insbesondere hinsichtlich der im Raum R einzustellenden Temperatur und/oder der der im Raum R einzustellenden Luftfeuchtigkeit definiert ist.
• Beispielsweise wird die Wassertemperatur des Wasserbads W insbesondere mittels einer nicht näher dargestellten Regelung oder Steuerung, so eingestellt, dass diese in etwa 11°C bis 15°C beträgt. Der in die Luftreinigungskammer 14 eingeleitete Luftstrom durchströmt das Wasserbad W und wird dabei mit Feuchtigkeit nahezu gesättigt. Mit Hilfe des Heizregisters 16 wird die befeuchtete Luft anschließend überheizt, so dass beispielsweise ein Luftstrom mit einer Temperatur von ca. 22°C und einer relativen Feuchtigkeit von etwa 50% erzeugt wird.
• Beim Durchströmen des kühl- und beheizbaren Wasserbads W und/oder mit Hilfe des dem Wasserbad W nachgeschalteten Heizregisters 16 lässt sich somit ein Luftstrom generieren, der hinsichtlich Temperatur und/oder Luftfeuchtigkeit entsprechend vorgegebenen oder vorgebbaren Parametern konditioniert wird. Die Konditionierung des Luftstroms hinsichtlich Temperatur und/oder enthaltener Feuchtigkeit erfolgt vorzugsweise im Rahmen einer Steuerung oder Regelung.
• Beim Einleiten in das Wasserbad W gibt der Luftstrom zudem darin enthaltene Partikel, Tröpfchen, Keime und Erreger an das Wasserbad W ab. Die Keime und/oder Erreger werden von dem im Wasserbad W enthaltenem Desinfektionsmittel wirksam abgetötet.
• Der Luftstrom wird im Raum R zirkuliert, wobei die Temperatur und/oder Füllstand des Wasserbads W in Abhängigkeit der innerhalb des Raumes R einzustellenden Raumtemperatur und/oder Luftfeuchtigkeit gesteuert und/oder geregelt wird. Zudem wird vorzugsweise dem Luftstrom über die Frischluftzufuhr 42 Frischluft beigemischt. Die Menge bzw. der Volumenstrom der dem Luftstrom beigemengten Frischluft wird vorzugsweise in Abhängigkeit der innerhalb des Raumes R einzustellenden Raumtemperatur und/oder Luftfeuchtigkeit gesteuert und/oder geregelt wird. Dabei wird insbesondere berücksichtigt, dass die aus der Umgebung stammende Frischluft im Allgemeinen einen anderen Feuchtigkeitsgehalt aufweist, als die im Raum R zirkulierte Umluft. Das Beimischen von Frischluft verändert somit die Eigenschaft des Luftstroms, Feuchtigkeit aus dem Wasserbad W aufzunehmen und/oder dessen Temperatur anzunehmen. Dies wird insbesondere im Rahmen einer Regelung oder Steuerung genutzt, um das gewünschte Raumklima im Raum R zu erzeugen.
• Die Erfindung wurde vorstehend mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung nicht auf die konkrete Ausgestaltung der gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt ist, vielmehr kann der zuständige Fachmann anhand der Beschreibung Variationen ableiten ohne von dem wesentlichen Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.
• Bezugszeichenliste

1

Regler

2

Enthärtungsanlage

3

Filter

4

Filter

5

Druckschalter

6

Manometer

7

Osmose-Abscheideeinrichtung

8

Reservoir

9

Ventil

10a

Magnetventil

10b

Magnetventil

11

Absperreinrichtung

12

Heizvorrichtung

13

Niveaueinrichtung

14

Luftreinigungskammer

15

Verbindungsstück

16

Heizregister

17a

Umluft-Strömungsmaschine

17b

Zuluft-Strömungsmaschine

18

Ablufteinrichtung

19

Dosiereinrichtung

20

Desinfektionsmittel-Reservoir

21

Umwälzpumpe

22

Kühlvorrichtung

32

Lufteinlass

34

Luftauslass

42

Frischluftzufuhr

44

Umluftzufuhr

46

UV-Desinfektionseinrichtung

48

Wasserzufuhr

50

Temperaturfühler

52

Raumfühler (Temperatur und/oder Feuchtigkeit)

W

Wasserbad

R

Raum

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• AT 13361 U1 [0002]
• EP 3401021 A1 [0003]

Claims (14)

1. Lüftungsanlage (100) zur Aufbereitung von Raumluft, mit einer Luftreinigungskammer (14), welcher ein Luftstrom über einen Lufteinlass (32) derart zuführbar ist, dass der der Luftreinigungskammer (14) zugeführte Luftstrom diese nach zumindest abschnittsweisem Durchströmen eines Wasserbads (W), welches zumindest Wasser in flüssiger Phase enthält, über einen Luftauslass (34) verlässt, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftreinigungskammer (16) mittels einer Wasserzuführung (48) zumindest zum Teil mit Wasser befüllbar ist, wobei die Wasserzuführung (48) eine Dosiereinrichtung (19) umfasst, die dazu ausgebildet ist, zugeführtes Wasser mit einer vorgegeben oder vorgebbaren Menge an Desinfektionsmittel zu versetzen.
2. Lüftungsanlage (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserbad (W) mittels einer Heizvorrichtung (12) beheizbar ist.
3. Lüftungsanlage (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, der Füllstand des Wasserbads mittels einer Niveaueinrichtung (13) regulierbar ist.
4. Lüftungsanlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserzufuhr (48) zumindest einen Filter (3, 4), insbesondere Oberflächen- und/oder Tiefenfilter, zum Filtern des zugeführten Wassers umfasst.
5. Lüftungsanlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserzufuhr (48) zumindest eine Osmose-Abscheideeinrichtung (7) umfasst.
6. Lüftungsanlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserzufuhr (48) eine Enthärtungsanlage (2), insbesondere Kationentauscher, zum Enthärten des zugeführten Wassers umfasst.
7. Lüftungsanlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserzufuhr (48) eine Kühlvorrichtung (22) zum Kühlen des zugeführten Wassers umfasst.
8. Lüftungsanlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Wasserbad (W) eine UV-Desinfektionseinrichtung (46) zum Desinfizieren des das Wasserbad (W) verlassenden Luftstroms mittels UV-Strahlung fluidisch nachgeschaltet ist.
9. Lüftungsanlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftreinigungskammer (14) ein Heizregister (16) zum Heizen des die Luftreinigungskammer (14) verlassenden Luftstroms fluidisch nachgeschaltet ist.
10. Lüftungsanlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine steuer- und/oder regelbare Frischluftzufuhr (42), die dazu ausgebildet ist, Frischluft aus der Umgebung dem der Luftreinigungskammer (2) zuzuführenden Luftstrom beizumischen.
11. Lüftungsanlage (100) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Frischluftzufuhr (42) am Lufteinlass (8) der Luftreinigungskammer (14) angeordnet ist.
12. Lüftungsanlage (100) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Frischluftzufuhr (42) eine, insbesondere steuer- und/oder regelbare, Frischluft-Strömungsmaschine (17b) umfasst.
13. Lüftungsanlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftauslass (34) der Luftreinigungskammer (14) zumindest mittelbar über zumindest einen Raum (R) derart mit dem Lufteinlass (32) der Luftreinigungskammer (14) verbunden ist, dass der Luftstrom durch den zumindest einen Raum (R) als Umluft zirkuliert wird.
14. Lüftungsanlage (100) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass am Lufteinlass (8) eine Umluft-Strömungsmaschine (17a) angeordnet ist, die dazu ausgebildet ist, Umluft aus dem zumindest einem Raum (R) der Luftreinigungskammer (2) als Luftstrom zuzuführen.

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