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Die Erfindung betrifft eine Raumluft-Filteranlage gemäss dem unabhängigen Schutzanspruch 1.
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Raumluft-Filteranlagen sind bekannt, wobei diese zumeist im Baugewerbe bei Sanierungsarbeiten eingesetzt werden, um beispielsweise die Raumluft in verschiedenen Bereichen auf einer Baustelle voneinander zu trennen.
EP 2 524 739 B1 offenbart eine typische derartige Raumluft-Filteranlage. Diese weist ein Gehäuse auf, in dem ein Staubfilter und ein Ventilator zur Staubabsaugung angeordnet sind, wobei das Gehäuse mit mehreren Lufteintrittsseiten sowie mit einer Luftaustrittsöffnung zum Ausblasen der in das Gehäuse durch den Ventilator angesagten Luft versehen ist. Das System arbeitet im Druckverfahren, indem die Luft über die Filter gesaugt und durch die Einrichtung hindurch aus dem ersten Schmutzbereich gefiltert in den Reinbereich gedrückt wird.
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Nachteilig an dieser bekannten Lösung ist, dass eine derartige Raumluft-Filteranlage nicht von einem einfachen Bediener betrieben werden kann, ohne dass der Bediener mit den konzentrierten Schadstoffen in Berührung kommt.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen oder mehrere Nachteile des Standes der Technik zu beheben. Insbesondere soll eine verbesserte Raumluft-Filteranlage geschaffen werden, welche kleinste Schadstoffe in der Umluft filtert, und bei der der Kontakt zwischen den Schadstoffen und dem Bediener beim Filterwechsel verhinderbar ist.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Schutzanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Figuren und in den abhängigen Schutzansprüchen dargelegt.
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Gemäss der Erfindung umfasst die Raumluft-Filteranlage mehrere Filterelemente und ein Filtergehäuse zum Aufnehmen der mehreren Filterelemente, wobei das Filtergehäuse mehrere Filtergehäuseeintrittsöffnungen und zumindest eine Filtergehäuseaustrittsöffnung aufweist. Es ist eine Luftansaugeinrichtung vorhanden, die ausgebildet ist, um die Umluft ausserhalb des Filtergehäuses durch die Filtergehäuseeintrittsöffnungen in das Filtergehäuse anzusaugen, sowie die Umluft in die mehreren Filterelemente hinein zu saugen und die angesaugte Umluft aus den mehreren Filterelementen hinaus zu drücken, wobei aktive Filterflächen innerhalb der mehreren Filterelemente angeordnet sind. Die Luftansaugeinrichtung ist ausgebildet, um die gefilterte Luft durch die zumindest eine Filtergehäuseaustrittsöffnung des Filtergehäuses an die Umgebung frei zu geben.
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Der Raumluft-Filteranlage ist für die Verwendung in öffentlichen, Räumen, wie Schulzimmern, Sitzungszimmern oder Versammlungsräumen besonders gut geeignet, um die Umluft bzw. Raumluft in den geschlossenen Räumen einfach und kontinuierlich zu reinigen. Dabei handelt es sich um eine rein mechanische Filteranlage mit einem einfachen Aufbau, dessen mehrere Filterelemente höchstens 1 Mal im Jahr gewechselt werden. Die Schadstoffe, welche insbesondere Feinstäube, wie bspw. Blütenstaub, Viren, Bakterien, Aerosole etc. sind, werden mithilfe der aktiven Filterflächen, die innerhalb der mehreren Filterelemente angeordnet sind, gefiltert bzw. von der angesaugten Umluft separiert, indem die Umluft in die mehreren Filterelemente gesaugt werden und durch die aktiven Filterflächen in den Innenraum des Filtergehäuses gedrückt werden. Die Schadstoffe verbleiben in den mehreren Filterelementen und sind vom Filterraum resp. Vom Innenraum des Filtergehäuses isoliert. Die Luftansaugeinrichtung ist vorteilhaft ausgebildet, um die Umluft mit den Schadstoffen mit einer Durchflussgeschwindigkeit von 0.5 Meter pro Minute bis 1 Meter pro Minute durch die mehreren Filterelemente zu befördern und diese zu reinigen, sodass die Raumluft-Filteranlage höchst effizient betrieben wird und die Umluft in Räume von bis zu 300 m^3 mehrmals pro Stunde vollständig reinigbar ist. Das Filtergehäuse ist in sich geschlossen, sodass sich während der betriebsmässigen Benutzung der Raumluft-Filteranlage nur gefilterte und somit reine Umluft im Filtergehäuse befindet. Beim Wechseln der mehreren Filterelemente kommt der Benutzer somit mit den Schadstoffen nicht in Berührung bzw. kann diese nicht einatmen. Eine besondere Schulung des Benutzers ist aufgrund des einfachen Aufbaus nicht nötig und auf teure Serviceleistungen durch ein Fachpersonal kann verzichtet werden.
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Bevorzugt ist die Luftansaugeinrichtung im Bereich der zumindest einen Filtergehäuseaustrittsöffnung angeordnet, sodass auf zusätzliche Luftkanäle innerhalb des Filtergehäuses verzichtet werden kann und eine verbesserte Dichtheit gegenüber Schadstoffeintritte in den Filterraum der Raumluft-Filteranlage vorhanden ist.
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Insbesondere ist die Luftansaugeinrichtung ein Gebläse oder ein Ventilator, das vorteilhaft zumindest zwei Gebläsestufen oder Ventilatorstufen aufweist. Damit kann die Ansaugleistung der Luftansaugeinrichtung an die Raumgrösse der öffentlichen Räume und damit an die Menge der zu filternden Umluft abgestimmt werden.
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Vorzugsweise weisen die mehreren Filterelemente jeweils einen Filterschlauch mit einer Filteröffnung auf, wobei die Filteröffnung der Filterelemente zu jeweils einer Filtergehäuseeintrittsöffnung hin ausgerichtet ist. Die Filteröffnung sind derart dimensioniert, dass die Umluft mit den Schadstoffen barrierefrei in die mehreren Filterelemente einsaugbar sind. Die Filteröffnungen der mehreren Filterelemente umschliessen einzeln die jeweiligen Filtergehäuseöffnungen, sodass die angesaugte Umluft ausschliesslich in die mehreren Filterelemente eingesaugt wird, und das Innere des Filtergehäuses resp. der Filterraum schadstofffrei gehalten wird. Bevorzugt ist der Filterschlauch an einem Filterschlauchende geschlossen, sodass sich die Schadstoffe bevorzugt im Bereich des Filterschlauchbodens absetzen.
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Vorteilhaft erstrecken sich die mehreren Filterelemente im Bereich deren Filteröffnungen durch die mehreren Filtergehäuseeintrittsöffnungen. Damit kann die Dichtheit gegenüber ungewünschten Schadstoffeintritt in den Filterraum des Filtergehäuses verbessert werden.
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Bevorzugterweise bestehen die mehreren Filterelemente aus einem Gewebe. Die Porengrösse des Gewebes ist dabei derart dimensioniert, dass Schadstoffe, wie Aerosole, Bakterien oder Viren, in den aktiven Filterflächen innerhalb der mehreren Filterelemente hängen bleiben. Vorteilhaft ist das Gewebe ein Polyestergewebe, dass robust ist und einfach herstellbar ist.
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Bevorzugt weisen die mehreren Filterelemente jeweils eine aktive Filterflächengrösse zwischen 8m^2 und 12m^2 auf. Derartige Filterflächengrössen sind geeignet um die Umluft in geschlossenen Räumen zumindest alle 1 bis 2 Stunden vollumfänglich zu reinigen, sodass die Schadstoffe zyklisch aus der Umluft entfernbar sind.
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Vorzugsweise sind die mehreren Filterelemente in dem Filtergehäuse hängend angeordnet, wobei die mehreren Filterelemente im Bereich der Filteröffnungen einen Befestigungsabschnitt aufweisen. Auf zusätzliche Fixierungen für die mehreren Filterelemente kann verzichtet werden, sodass die Raumluft-Filteranlage einfach aufgebaut ist. Vorteilhaft sind die Filtergehäuseeintrittsöffnungen an der Oberseite des Filtergehäuses bzw. an einem Filtergehäusedeckel des Filtergehäuses angeordnet. Die mehreren Filterelemente sind vorteilhaft mit dem Befestigungsabschnitt mit einer Befestigungseinrichtung, wie beispielsweise mit Hacken, im Bereich der Filtergehäuseeintrittsöffnungen besonders einfach angeordnet und hängen somit im Filterraum des Filtergehäuses. Beispielsweise weist der Befestigungsabschnitt der mehreren Filterelemente eine Materialverstärkung des Filtermaterials auf, sodass das Filterelement mithilfe der Materialverstärkung in die Befestigungseinrichtung am Filtergehäuse fixierbar ist und einfach positionierbar ist.
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Alternativ oder ergänzend ist die Materialverstärkung des Filtermaterials ausgebildet, dass sich die Materialverstärkung ausserhalb der Filtergehäuseeintrittsöffnungen über den Rand der Filtergehäuseeintrittsöffnungen erstecken, sodass die mehreren Filterelemente dadurch getragen werden.
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Alternativ oder ergänzend weist die Befestigungseinrichtung des Filtergehäuses eine Klemmeinrichtung zum Festklemmen des Befestigungsabschnitts der mehreren Filterelemente auf.
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Insbesondere sind die mehreren Filterelemente in dem Filtergehäuse frei hängend angeordnet, wobei die mehreren Filterelemente im Bereich der Filteröffnung einen Befestigungsabschnitt aufweisen. Dabei ist die Filteröffnung hin zu den Filtergehäuseeintrittsöffnungen gerichtet und die mehreren Filterelemente in diesem Bereich fixiert, sodass die mehreren Filterelemente frei im Filtergehäuse hängen.
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Bevorzugterweise weisen die mehreren Filterelemente jeweils ein Filterskelett auf, wobei das Filterskelett innerhalb der jeweiligen Filterelemente angeordnet ist. Das Filterskelett wird in das jeweilige Filterelement eingesetzt und steht mit der aktiven Filterfläche in Kontakt. Das Filterskelett verhindert ein Aufblasen der mehreren Filterelemente, sodass sich die mehreren Filterelemente im Filtergehäuse untereinander nicht berühren. Damit ist eine konstant hohe Filtrierleistung mit der Raumluft-Filteranlage ermöglicht.
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Vorteilhaft sind die Filterskelette plattenförmig ausgebildet und insbesondere sind die Filterskelette eine Kunststoffplatten. Beispielsweise sind die Filterskelette aus PVC. Kunststoffplatten sind einfach und kostengünstig herstellbar. Insbesondere sind die mehreren Filterelemente Langschläuche, welche eine rechteckige Grundform aufweisen und stirnseitig die Filteröffnung aufweisen. Dadurch sind die Filterskelette einfach in den mehreren Filterelemente positionierbar und montierbar. Die Filtrierleistung und die Raumausnützung innerhalb des Filterraums des Filtergehäuses sind damit weiter verbessert. Alternativ sind die Filterskelette zylinderförmig aufgebaut und die mehreren Filterelemente zylinderförmige Filterschläuche, welche eine vergleichbar hohe Filtrierfläche aufweisen.
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Vorzugsweise entspricht die Grösse der Filtergehäuseeintrittsöffnungen der Form der Filterskelette oder der Form der Kunststoffplatten, damit wird eine unerwünschte Verformung der mehreren Filterelemente verhindert und die Befestigung der mehren Filterelemente im Filtergehäuse mechanisch entlastet.
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Bevorzugterweise ist im Filtergehäuse eine Schalldämpfeinrichtung angeordnet, sodass eine unerwünschte Lärmbelästigung von der Luftansaugeinrichtung verhinderbar ist. Beispielsweise umfasst die Schalldämpfeinrichtung ein Dämmmaterial, typischerweise ein geeignetes schallabsorbierendes Material.
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Bevorzugt ist die Schalldämpfeinrichtung zwischen der Luftansaugeinrichtung und der Filtergehäuseaustrittsöffnung angeordnet, um den Schall besonders gut zu absorbieren. Insbesondere ist im Bodenbereich des Filtergehäuses ein Schalldämpfraum vorhanden, der von dem Filterraum abgetrennt ist. Zwischen dem Schalldämpferraum und dem Filterraum ist eine Luftausgangsöffnung angeordnet, die den Ausgang der Luftansaugeinrichtung aufnimmt und somit die filtrierte bzw. gefilterte Umluft abgibt.
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Insbesondere ist im Bereich der zumindest einen Filtergehäuseaustrittsöffnung ein Diffusor angeordnet, um die gefilterte Luft in alle Richtungen in der Umgebung effizient zu verteilen.
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Vorzugsweise weist das Filtergehäuse eine Filtergehäuseöffnung auf, welche mit einer Verschliesseinrichtung verschliessbar ist, sodass die mehreren Filterelemente einfach auswechselbar sind und das unbefugte Öffnen des Filtergehäuses verhinderbar ist. Insbesondere ist das Filtergehäuse ein Filterschrank zum Aufnehmen der mehreren Filterelemente. Der Filterschrank kann aus Stahl sein und zwei Flügeltüren aufweisen. Damit sind die mehreren Filterelemente einfach zugänglich und austauschbar, und die Raumluft-Filteranlage stabil in einem Raum aufstellbar.
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Insbesondere weist die Raumluft-Filteranlage eine Montageeinrichtung zum Montieren der Raumluft-Filteranlage an einer Wand auf, sodass die Raumluft-Filteranlage nicht umkippen kann und somit die Betriebssicherheit weiter erhöht ist.
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Bevorzugterweise ist eine UVC-Strahlungsquelle vorhanden. Die UVC-Strahlungsquelle ist im Betrieb auf die Schadstoffe gerichtet, sodass deren Strahlung die Bakterien bzw. Viren zusätzlich unschädlich macht.
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Vorteilhaft ist die UVC-Strahlungsquelle im Bereich der Filtergehäuseeintrittsöffnungen angeordnet. Damit werden die Schadstoffe bereits unschädlich gemacht, bevor diese in die mehreren Filterelemente eindringen.
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Vorzugseise weist das Filtergehäuse eine Ansaugöffnung zum Ansaugen von Frischluft auf. Innerhalb des Filtergehäuses herrscht im Betriebszustand ein leichter Unterdruck, sodass durch dir Ansaugöffnung die Frischluft einfach ansaugbar ist. Die Frischluft vermischt sich dabei innerhalb des Filtergehäuses mit der gefilterten Umluft, sodass eine qualitativ hochwertige gefilterte Luft an die Umgebung abgegeben wird. Insbesondere wird die Frischluft aus einem Frischlufttank oder von der freien Natur angesaugt, wobei das Filtergehäuse beispielsweise mit einem Schlauchsystem mit dem Frischluftspeicher bzw. Frischlufttank, wie beispielsweise einen mit Frischluft gefüllten Nebenraum verbunden ist.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben sind.
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Die Bezugszeichenliste ist wie auch der technische Inhalt der Schutzansprüche und Figuren Bestandteil der Offenbarung. Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben. Gleiche Bezugszeichen bedeuten gleiche Bauteile, Bezugszeichen mit unterschiedlichen Indices geben funktionsgleiche oder ähnliche Bauteile an.
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Es zeigen dabei:
- 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Raumluft-Filteranlage in einer perspektivischen Ansicht,
- 2 die Raumluft-Filteranlage gemäss 1 in einer Aufsicht,
- 3 die Raumluft-Filteranlage gemäss 1 in einer Frontalansicht, wobei das Filtergehäuse geöffnet ist,
- 4 ein erfindungsgemässes Filterelement der Raumluft-Filteranlage gemäss 1,
- 5 eine erste Ausführungsform eines Filterskeletts für ein Filterelement der Raumluft-Filteranlage gemäss 4, und
- 6 eine zweite Ausführungsform eines Filterskeletts für ein Filterelement der Raumluft-Filteranlage gemäss 4.
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Die 1 bis 3 zeigen die Raumluft-Filteranlage 10 für die Verwendung in öffentlichen Räumen, wie in Schulzimmern, in Sitzungszimmern oder in Versammlungsräumen, welche aus einem Filtergehäuse 11 mit einer Filtergehäuseöffnung 16 besteht, welche mit zwei Filtergehäusetüren 13 verschliessbar ist. Im Filtergehäuse 11 ist ein Filterraum 18 vorhanden, in dem mehrere Filterelemente 20 nebeneinander frei hängen. Im Filterraum 18 ist eine Luftansaugeinrichtung 30 angeordnet, welche ein zweistufiges Gebläse umfasst. Im Bodenbereich des Filtergehäuses 11 ist ein Schalldämpfraum 35 vorhanden, der von dem Filterraum 18 abgetrennt ist und in dem ein schallabsorbierendes Material angeordnet ist. Zwischen dem Schalldämpferraum 35 und dem Filterraum 18 ist eine Luftausgangsöffnung 31 vorhanden, die den Ausgang der Luftansaugeinrichtung 30 aufnimmt. Im Bodenbereich des Schalldämpferraums 35 ist eine Filtergehäuseaustrittsöffnung angeordnet. Das Filtergehäuse 11 weist an seiner Oberseite bzw. an seinem Filtergehäusedeckel 12 mehrere Filtergehäuseeintrittsöffnungen 14 auf. Die Luftansaugeinrichtung 30 ist ausgebildet, um die Umluft ausserhalb des Filtergehäuses 11 durch die Filtergehäuseeintrittsöffnungen 14 in das Filtergehäuse 11 anzusaugen, sowie die Umluft in die mehreren Filterelemente 20 hinein zu saugen und die angesaugte Umluft aus den mehreren Filterelementen 20 in den Filterraum 18 hinaus zu drücken.
Die mehreren Filterelemente 20 sind in dem Filtergehäuse 11 hängend angeordnet, wobei die mehreren Filterelemente 20 im oberen Bereich einen Befestigungsabschnitt 23 aufweisen. Der Befestigungsabschnitt 23 der Filterelemente 20 weist eine Materialverstärkung des Filtermaterials auf, sodass die Filterelemente 20 mithilfe der Materialverstärkung in den Filtergehäuseeintrittsöffnungen 14 fixierbar sind. Die Filterelemente 20 sind dabei derart ausgebildet, dass sich die Materialverstärkung ausserhalb der Filtergehäuseeintrittsöffnungen 14 über den Rand der Filtergehäuseeintrittsöffnungen 14 erstecken, sodass die mehreren Filterelemente 20 dadurch getragen werden und frei hängen. Zusätzlich können Hacken am Filtergehäusedeckel 12 angeordnet sein, welche die mehreren Filterelemente 20 zusätzlich fixieren.
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Das Filtergehäuse 11 weist eine Ansaugöffnung 17 zum Ansaugen von Frischluft auf. Innerhalb des Filtergehäuses 11 herrscht im Betriebszustand ein leichter Unterdruck, sodass durch dir Ansaugöffnung 17 die Frischluft einfach ansaugbar ist. Die Frischluft vermischt sich dabei innerhalb des Filterraums 18 des Filtergehäuses 11 mit der gefilterten Luft, sodass eine qualitativ, hochwertig gefilterte Luft an die Umgebung abgegeben wird.
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Wie in 3 ersichtlich ist eine UVC-Strahlungsquelle 37 im Bereich der Filtergehäuseeintrittsöffnungen 14 angeordnet. Damit werden die Schadstoffe bereits unschädlich gemacht, bevor diese in die mehreren Filterelemente 20 eindringen.
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Die 4 zeigt eines der mehreren Filterelemente 20 im Detail. Das Filterelement 20 ist ein Filterschlauch mit einer rechteckigen Grundform und mit einer Filteröffnung 21, wobei die Filteröffnung 21 zu einer der Filtergehäuseeintrittsöffnungen 14 hin ausgerichtet ist. Die mehreren Filterelemente 20 bestehen aus einem Polyestergewebe, wobei die Porengrösse des Gewebes derart dimensioniert ist, dass Schadstoffe, wie Aerosole, Bakterien oder Viren, in der aktiven Filterfläche 22 innerhalb des Filterelements 20 hängen bleiben. Das Filterelement 20 weist eine aktive Filterflächengrösse von 10m^2 auf.
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Die 5 zeigt eine erste Ausführungsform eines Filterskeletts 24, welches plattenförmig ausgebildet ist. Das Filterskelett 24 ist eine Kunststoffplatten aus PVC.
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Die 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Filterskeletts 24a, welches plattenförmig ausgebildet ist. Das Filterskelett 24 besteht aus einem Drahtgeflecht.
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Mithilfe der Luftansaugeinrichtung der Raumluft-Filteranlage wird die Umluft ausserhalb des Filtergehäuses 11 durch die mehreren Filtergehäuseeintrittsöffnungen 14 angesaugt, und die Umluft mit den Schadstoffen in die mehreren Filterelemente 20 hinein gesaugt. Die Umluft wird aus den mehreren Filterelementen 20 hinaus gedrückt, wobei die Schadstoffe an den aktiven Filterflächen 22 innerhalb der mehreren Filterelemente 20 hängen bleiben. Die gefilterte Luft im Filterraum 18 wird mithilfe der Luftansaugeinrichtung 30 durch die Filtergehäuseaustrittsöffnung 19 an die Umgebung freigegeben.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Raumluft-Filteranlage
- 11
- Filtergehäuse
- 12
- Filtergehäusedeckel
- 13
- Filtergehäusetüren
- 14
- Filtergehäuseeintrittsöffnungen
- 15
- Verschliesseinrichtung
- 16
- Filtergehäuseöffnung
- 17
- Ansaugöffnung
- 18
- Filterraum
- 19
- Filtergehäuseaustrittsöffnung
- 20
- Filterelemente
- 21
- Filteröffnungen
- 22
- aktive Filterflächen
- 23
- Befestigungsabschnitt
- 24
- Filterskelette
- 24a
- Filterskelette
- 30
- Luftansaugeinrichtung
- 31
- Luftausgangsöffnung
- 35
- Schalldämpfeinrichtung
- 37
- UVC-Strahlungsquelle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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