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L u f t r e i n'i g u n g s g e r ä t
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Luftreinigungsgerät nach dem elektrostatischen
Prinzip mit einer Einrichtung zur Ionisierung der in der Luft vorhandenen*Verunreinigungen
durch ein hohes, vorzugsweise positives Potential, mit einer Einrichtung zum Abscheiden
der Verunreinigungen, vorzugsweise in Verbindung mit dem negativen Potential sowie
einem Gebläse.
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Lufreinigungsgeräte der oben beschriebenen Bauart sind bereits bekannt
und auf dem Markt erhältlich. Sie weisen eine Ionisierungseinrichtung in Form von
Koronadrähten auf, welche vorzugsweise an ein hohes positives Potential angelegt
sind und die Verunreinigungen, welche durch ein Gebläse an den Drähten vorbeigefördert
werden, ionisieren. Den Koronadrähten sind, in Luftströmungsrichtung gesehen, größere
Flächen mit negativem Potential nachgeordnet, auf welchen sich die ionisierten und
positiv aufgeladenen Verunreinigungen niederschlagen. Problematisch ist beim Einsatz
solcher Geräte beispielsweise das Reinigen der negativen Abscheideflächen, das unkontrollierte
Entstehen von Ozon, bedingt durch das zur Ionisierung benötigte hohe Potential in
Verbindung mit örtlichen Entladungen sowie die Tatsache, daß auch die lonisierungseinrichtung
in Form von Koronadrähten einer gewissen Verschmutzung unterliegt, eine Reinigung
dieser empfindlichen Teile jedoch sehr problematisch ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Luftreinigungsgerät
auf elektrostatischem Prinzip zu erstellen, welches ein besonders günstiges Verhältnis
von Aufwand zu erzielbarer Wirkung aufweist, eine einfache Beseitigung der anfallenden
Schmutzabscheidllngen ermöglicht, das Austret;erl von Ozon verhindert und eine einwandfrei
saubere, entkeirnte Luft liefert;.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zumindest die
der lonisierungseinrichtung in Luftströmungsrichtung nachgeschaltete Einrichtung
zum Abscheiden der Verunreinigungen aus einem elektrisch leitenden Reduktionsmittel
wie z. B. Kohle besteht und mit dem negativen Potential verbunden ist. Durch die
Verwendung eines elektrisch leitenden Reduktionsmittels, wie beispielsweise der
bekannten Kohle, in Verbindung mit der elektrostatischen Aufladung ergeben sich
in einem einzigen Filterelement die Vorteile der elektrostatischen Abscheidung aller
Verunreinigungen wie z, B.
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Rauch und Staub, die Bindung von Geruchsstoffen, die Bindung des nicht
erwünschten Ozons sowie die Abtötung aller Keime. Durch die elektrische Leitfähigkeit
des als Filtermaterial verwendeten Reduktionsmittels ergibt sich ein sehr homogenes,
elektrostatisches Feld, welches bei niedriger Spannung und sehr geringen Verlustströmen
einen außergewöhnlich hohen Reinigungswirkungsgrad aufweist.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es vorteilhaft, daß
die Einrichtung zum Abscheiden als Filterplatte aus Kohle-Granulat oder Kohle-Fasern
ausgebildet ist. Durch die Verwendung einer Filterplatte, welche beispielsweise
aus Kohle-Granulat oder aus Kohle-Fasern gepreßt ist, ergibt sich eine sehr einfache
Handhabung des Filtereinsatzes sowie eine ganz besonders große Oberfläche zum Abscheiden
der aufgeladenen Verunreinigungen und zur Bindung der Geruchsstoffe und des Ozons.
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Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß das Material der Filterplatte
zusätzlich zum Kohleanteil aus weiterem Filtermaterial besteht, Damit ist es möglich,
außer dem Kohlegrundstoff noch andere geeignete Filtermaterialien zu verwenden,
wodurch beispielsweise die mechanische Festigkeit der Filterplatte erhöht werden
kann, andererseits die aktive Oberfläche des Kohleanteils entsprechend dem gewünschten
Verwendungszweck gesteuert werden kann. Es ist dabei ohne weiteres möglich, verschiedene
Schichten in der Filterplatte aufzubauen> um beispielsweise die gröberen Verunreinigungen
von einem elektrisch nicht leitenden Filtermaterial abfangen zu lassen.
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Zur besseren Verteilung der elektrostatischen Ladung wird vorgeschlagen,
daß die Filterplatte mit metallischen Leitern versehen
ist. Es ist
gleichzeitig auch möglich, diese metallischen Leiter zur mechanischen Stabilisierung
der Filterplatte heranzuziehen.
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Diese metallischen Leiter können beispielsweise in Gitterform ausgeführt
und im Innern der Filterplatte angeordnet sein, es ist jedoch auch möglich, einen
elektrisch leitenden Metallrahmen um die Filterplatte anzuordnen.
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Gemäß der Erfindung wird es als besonders vorteilhaft angesehen, die
lonisierungseinrichtung ebenfalls aus einer Filterplatte aus Kohle bzw. Kohle-Filtermaterial-Mischung
herzustellen. Damit wird einmal die Wirkungsweise des Reduktionsmittels in Form
von Kohle sowie die Aufnahmefähigkeit der gesamten Filteranordnung wesentlich verbessert,
zum anderen ergibt sich ein sehr homogenes, elektrisches Feld sowohl in der positiv
als auch in der negativ aufgeladenen Filterplatte. Durch die Ausbildung eines so
homogenen, elektrischen Feldes ist es möglich, die notwendige elektrische Leistung
gegenüber herkömmlichen Geräten zu reduzieren.
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Für bestimmte Einsatzzwecke ist es jedoch ohne weiteres möglich, eine
Ionisierungseinrichtung in bekannter Weise aus mehreren querzur Luftströmungsrichtung
verlaufenden Koronadrähten zu verwenden Eine ganz besonders wirkungsvolle Luftreinigung
wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß die Ionisierungseinrichtung aus einer
Filterplatte und aus Koronadrähten besteht.
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Gemäß der Erfindung wird weiterhin vorgeschlagen, daß, in Luft strömungsrichtung
versehen, sowohl vor als auch hinter den Koronadrähten je eine Filterplatte angeordnet
ist, wobei zumindest die hintere mit dem entgegengesetzten Potential der Koronadrähte
verbunden ist. Es ist zwar üblich, die Koronaeinrichtung mit dem positiven Potential
zu verbinden, jedoch vom Prinzip her nicht unbedingt erforderlich, so daß auch eine
entgegengesetzte Polung möglich ist. Wesentlich ist jedoch, daß der Koronaeinrichtung,
bestehend aus den Koronadrähten, eine Filterplatte nachgeordnet ist, welche mit
dem entgegengesetzten Potential der Koronadrähte verbunden ist. Dabei ist entsprechend
dem Verwendungszweck zu entscheiden, ob die den Koronadrähten vorgeschaltete Filterplatte
überhaupt an eines der beiden Potentiale angeschlossen werden muß und gegebenenfallß
an welches
Die Erfindung sieht weiterhin vor, daß die komplette
Filtereinrichtung, bestehend aus Filterplatte zum Abscheiden sowie Ionisierungseinrichtung
(Koronadrähte undZoder Filterplatte) als leicht auswechselbare Einschubeinheit ausgebildet
ist. Durch diese Anordnung der Filtereinheit ist ein ganz besonders einfaches Auswechseln
zum Zweck der Beseitigung der abgeschiedenen Verunreinigungen möglich. Die Wartung
eines derart ausgestatteten Luftreinigungsgerätes ist somit denkbar einfach. Es
hat sich nämlich herausgestellt, daß die abgeschiedenen Verunreinigungen im Gegensatz
zu den auf dem Markt befindlichen Geräten auf der Oberfläche der Filterplatten keine
schmierige Schicht bilden, sondern im Innern des Granulates aufgenommen werden.
Zum anderen läßt sich auf die Dauer auch eine Reinigung der Koronadrähte nicht vermeiden,
da diese ebenfalls mit der Zeit verschmutzen, Ein Wechsel dieser Koronadrähte zusammen
mit den Filterplatten ist somit eine wesentliche Vereinfachung in der Handhabung
eines solchen Luftreinigungsgerätes.
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Die Erfindung wird ansehließend an Hand der in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert, Es zeigen im einzelnen: Fig 1 den Schnitt
durch ein Luftreinigungsgerät mit einer Filtereinrichtung, bestehend aus zwei hintereinander
angeordneten Filterplatten; Fig. 2 den Schnitt durch eine komplette Filtereinrichtung,
bestehend aus zwei Filterplatten und Koronadrähten; Fig, 3 den Schnitt durch ein
Gerät mit einer Filtereinrichtung, bestehend aus einem Vorfilter sowie einer Koronaeinrichtung
aus Drähten und Platten mit einem nachgeschalteten Kohlefilter.
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Das Luftreinigungsgerät gem. Fig. 1 besteht aus einem Gehäuse 2, in
welchem ein Gebläse 1 in Form eines Sauggebläses angeordnet ist. Dem Gebläse 1 vorgeschaltet
ist eine Filtereinrichtung, bestehend aus zwei parallel zueinander angeordneten
Filterplatten 8 und 9 aus einem elektrisch leitenden Reduktionsmaterial wie beispielsweise
gepreßtem Kohle-Granulat. Im Gehäuse 2 sind Führungen 4
angeordnet
sowie ein Verschlußteil 3, welche die Aufnahme und das leichte Auswechseln der Filtereinheit
ermöglichen. Das Gehäuse 2 ist mit einer entsprechenden Einströmöffnung 6 sowie
einer Ausströmöffnung 7 versehen und weist einen nicht näher bezeichneten Hochspannungsteil
12 auf.
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Die Wirkungsweise des Luftreinigungsgerätes gem. Fig. 1 ist folgende:
Das Gebläse 1 erzeugt innerhalb des Gehäuses 2 eine Luft strömung entsprechend den
Pfeilen L. Die Luft strömt durch die Einströmöffnung 6, die beiden Filterplatten
8 und 9, durch das Gebläse 1 und die Austrittsöffnung 7 wieder nach außen. Die beiden
Filterplatten 8 und 9 sind an die entgegengesetzten Pole des Hochspannungsteiles
12 angeschlossen. Die in der Luft enthaltenen Verunreinigungen werden durch die
Filterplatte 8 elektrostatisch aufgeladen und in der Filterplatte 9, welche an dem
der Filterplatte 8 entgegengesetzten elektrischen Pol angeschlossen ist, niedergeschlagen.
Dabei setzen sich die ionisierten Schmutzteilchen an der mikroporösen Oberfläche
des Kohle-Granulates ab, während die Geruchstoffe und das bei der Ionisierung entstehende
Ozon in der Tiefe der Granulatschicht gebunden werden. Die die Filterplatte 9 verlassende
Luft ist somit keimfrei, geruchsfrei, weist kein Ozon mehr auf und ist frei von
Staub und Rauch.
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Durch die große Oberfläche der Filterplatten aus Kohle-Granulat sowie
die gleichmäßige Verteilung des elektrischen Feldes infolge der Leitfähigkeit der
Kohle ergibt sich eine sehr gleichmäßige Spannungsverteilung mit einer sehr effektvollen
Ionisierung der Schmutzteile-in der einen Platte und eine entsprechend effektvolle
Abscheidung in der anderen Platte, Dabei können die notwendigen Spannungen gegenüber
herkömmlichen Geräten deutlich abgesenkt werden. Entsprechend.niedriger ist auch
der Stromverbrauch.
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Fig. 2 zeigt eine Filtereinrichtung in ausgebautem Zustand. Sie besteht
aus den beiden Filterplatten 8 und 9, Koronadrähten 5 zwischen beiden Filterplatten,
aus einem Rahmen 13 sowie entsprechenden Abstandsteilen 14 und aus Kontaktelementen
15. Die Kontaktelemente 15 sind im vorliegenden Fall so ausgeführt5 daß die Filterplatte
8 und die Koronadrähte 5 das gleiche, vorzugsweise positive Potential aufweisen,
während die Filterplatte 9 negatives
Potential aufweist. Die Durchströmrichtung
für die Luft ist durch die Pfeile L angezeigt. Die Wirkungsweise eines Luftreinigungsgerätes
mit einem Filtereinsatz gem. Fig. 2 unterscheidet sich gegenüber einem Gerät gem.
Fig. 1 lediglich darin, daß die Luft nach Durchdringen der Filterplatte 8 zusätzlich
durch die Koronadrähte 5 einem weiteren Ionisierungsvorgang unterworfen wird, ehe
sie beim Durchströmen der Filterplatte 9 die statisch aufgeladenen Schmutzteile
und Bakterien abscheidet.
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Unter Umständen ist es im vorliegenden Fall nicht nötig, die Filterplatte
8 überhaupt an ein elektrisches Potential anzulegen.
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Fig. 3 zeigt ein Luftreinigungsgerät mit einem weiter abg ewandelten
Filtereinsatzt Im Gehäuse 2 ist ein Gebläse 1 angeordnet, wobei die angesaugte Luft
die Strömungsrichtung L aufweist und erst durch ein rein mechanisches Vorfilter
11 strömt, um dann durch das eigentliche elektrostatische Filter mit einer Filterplatte
9 aus Kohle-Granulat oder Kohle-Fäden zu strömen. Mit 6 ist die Einströmöffnung
und mit 7 die Ausströmöffnung des Gehäuses 2 bezeichnet. Die lonisierungseinrichtung
besteht im vorliegenden Fall aus Koronadrähten 5 sowie Platten 10, welche zwischen
den einzelnen Koronadrähten 5 angeordnet sind, parallel zu diesen und zur Richtung
der Luftströmung verlaufen. Dabei sind die Koronadrähte 5 vorzugsweise an das positive
Potential angeschlossen, während die Platten 10 und die Filterplatte 9 am negativen
Potential angeschlossen sind. Die Filtereinheit, bestehend aus den Koronadrähten
5, den Platten 10 sowie der Filterplatte 9, ist in einem Rahmen 13 leicht auswechselbar
gehalten. Durch die Anordnnung der entgegengesetzt zu den Koronadrähten 5 gepolten
Platten 10 erfolgt schon hier ein gewisser Niederschlag von Belastungsstoffen, der
Rest wird in der Filterplatte 9 aufgenommen, Die Wirkung der Filterplatte 9 entspricht
den Ausführungen gemäß den Figuren 1 und 2. Die Wartung des Gerätes erfolgt ausschließlich
durch Auswechseln der gesamten Filtereinheit, wodurch das mühevolle Reinigen der
Platten 10 und der Koronadrähte 5 entfallen kann.
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Durch die besonders starke Entkeimungswirkung des vorliegenden Luftreinigungsgerätes
in Verbindung mit der Möglichkeit, Ozon zurückzuhalten, ergibt sich die Möglichkeit,
das Gerät zum hundertprozentigen
Entkeimen von größeren Räumen
bei vertretbarem Aufwand und in kurzer Zeit heranzuziehen. Für einen solchen Einsatz
müßte dann der zu entkeimende Raum luftdicht abgeschlossen sein, eine Eintrittsöffnung
aufweisen, welche mit dem Filtereinsatz versehen ist, und eine Austrittsöffnung,
in welche ein Ventilator eingesetzt wird. Als Anwendungsbeispiel sei die Entkeimung
von Operationssälen genannt,