DE4407683A1 - Air contaminant integral collecting method - Google Patents

Air contaminant integral collecting method

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Abstract

The method involves using a filter (6) under a housing (1) and a ventilator (3) via which air passes through. Contaminants in the air collected in the passive collector are separated in a filter (6). The quantity of air passed by the filter is held essentially constant by the ventilator which blows the air at the filter in a controlled manner. The ventilator can be mounted above, below or laterally w.r.t. the filter and can be driven by a battery or solar cell. Its dia. is greater than that of the filter and it is mounted in a tubular housing protruding slightly beyond its rotor surface, with one end forming a filter holder (5).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur integralen Abscheidung von Luftschadstoffen mittels belüfteter Passivsammler nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 3.The invention relates to a method and an apparatus for integral separation of air pollutants by means of ventilated Passive collector according to the preamble of claim 1 or 3.

Bei der Sammlung von Luft zur Bestimmung von Luftschadstoffen werden bisher zwei verschiedene Methoden angewandt:When collecting air to determine air pollutants So far, two different methods have been used:

Nach der einen Methode werden sog. offene Passivsammler verwendet. Das sind Dosen, an deren Boden ein Filter angebracht ist, auf dem die Luftschadstoffe abgeschieden werden. Diese Dosen werden mit nach unten gerichteter Öffnung angebracht, damit der Filter nicht von Regen, Schnee o. dgl. bedeckt werden kann. Durch den vorbeistreichenden Wind wird der Filter mit den Luftschadstoffen beaufschlagt. Nachteilig bei dieser Sammelmethode ist, daß die Abscheidung der Luftschadstoffe von der Windstärke beeinflußt wird, weil bei geringen Windstärken zwangsläufig auch der Antransport der Schadstoffe gering ist. Bei hohen Windstärken dagegen findet ein erhöhter Antransport statt, so daß eine Umrechnung auf Konzentrationseinheiten mit einem hohen Unsicherheitsfaktor behaftet ist.According to one method, so-called open passive collectors used. These are cans with a filter attached to the bottom on which the air pollutants are separated. These Cans are placed with the opening facing downwards, so that the filter is not covered by rain, snow or the like can. Due to the passing wind, the filter with the Air pollutants acted upon. A disadvantage of this Collection method is that the separation of air pollutants from the wind force is influenced because at low wind speeds inevitably the transport of pollutants is low. With high winds, however, there is increased transport instead, so that a conversion to concentration units with is subject to a high degree of uncertainty.

Nach der anderen Methode werden sog. Diffusionssammler benutzt. Das sind Röhrchen, die an ihrem einen Ende mit einem Boden verschlossen sind. Auf diesem Boden ist ein Filter zur Abscheidung der Luftschadstoffe angeordnet. Diese Röhrchen wurden ebenfalls mit ihrer Öffnung nach unten befestigt. Durch das Verhältnis Filteroberfläche zu Röhrchenlänge von mindestens 1 : 7 ergibt sich zwar eine gegenüber offenen Passivsammlern verringerte Windabhängigkeit auf die Abscheidung, nachteilig ist aber, daß durch die lange Diffusionsstrecke unkontrollierbare Wandabsorbtionen stattfinden und daß wegen der geringen Beaufschlagung mit Luftschadstoffen gravierende Nachteile für die quantitative Analyse und Auswertung der Luftschadstoffe im geringen Konzentrationsbereich in Kauf genommen werden mußten.According to the other method, so-called diffusion collectors are used. These are tubes that have a bottom at one end are closed. There is a filter on this floor Separation of air pollutants arranged. These tubes were also attached with their opening facing down. By the ratio of filter surface to tube length of at least 1: 7 results in an open passive collector reduced dependence on wind on the deposition, disadvantageous is that through the long diffusion distance uncontrollable wall absorptions take place and that because of the low exposure to air pollutants serious Disadvantages for the quantitative analysis and evaluation of the Air pollutants in the low concentration range in purchase had to be taken.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die Nachteile des Standes der Technik vermieden werden.The object of the present invention is therefore a method and to provide a device of the type mentioned at the beginning which the disadvantages of the prior art are avoided.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 bzw. durch eine Vorrichtung nach Anspruch 3 gelöst.This object is achieved by a method according to claim 1 or solved by a device according to claim 3.

Dadurch, daß der Luftstrom nunmehr in einer kontrollierbaren Menge auf den Filter auftrifft, werden Ungenauigkeiten, wie sie beim Stand der Technik auftreten, zuverlässig vermieden. Es ergibt sich durch die künstliche Belüftung ein von meteorologischen Bedingungen (Windstärke) unabhängiger, gleichmäßiger Luftstrom in Richtung des Filters. Gegenüber reinen Diffussionssammlern ist diese Methode unabhängig vom Diffussionskoeffizienten der zu untersuchenden Luftschadstoffe und dem 1. Fick′schen Gesetz. Die bei Passivsammlern störende Wandadsorbtionen wird vermieden. Durch eine regulierbare Anströmgeschwindigkeit der Luft können beliebig kleine Substanzmengen aus der Luft kumulativ angereichert und zentral analytisch nachgewiesen werden.The fact that the air flow is now in a controllable Quantity impinging on the filter will be inaccurate as it is occur in the prior art, reliably avoided. It the artificial ventilation results in a meteorological conditions (wind strength) independent, even air flow towards the filter. Across from this method is independent of pure diffusion collectors Diffusion coefficients of the air pollutants to be examined and the 1st Fick law. The disturbing one for passive collectors Wall adsorption is avoided. With an adjustable Air flow velocity can be as small as desired Amounts of substances from the air accumulated and centralized can be demonstrated analytically.

Vorteilhafterweise wird die Luft über einen Ventilator auf den Filter geblasen. Dabei kann der Ventilator oberhalb, unterhalb oder seitlich vor dem Filter angeordnet sein.Advantageously, the air is blown onto the fan Blown filter. The fan can be above, below or be arranged laterally in front of the filter.

Damit die Vorrichtung unabhängig vom Stromnetz ist, kann der Ventilator nach einer vorteilhaften Ausgestaltung über eine Batterie oder über Solarzellen angetrieben werden.So that the device is independent of the mains, the Fan according to an advantageous embodiment of a Battery or powered by solar cells.

Damit der Filter im wesentlichen gleichmäßig mit den Luftschadstoffen beaufschlagt wird, ist es zweckmäßig, wenn der Durchmesser des Ventilators größer als der Durchmesser des Filters ist.So that the filter is essentially even with the Air pollutants is applied, it is appropriate if the Fan diameter larger than the diameter of the Filters is.

Eine äußerst kompakte Bauart ergibt sich, wenn der Ventilator in einem rohrförmigen Gehäuse untergebracht ist, welches geringfügig über die Rotorfläche übersteht und mit seinem einen Ende im Bereich einer Dose endet, die an ihrem Boden den Filter trägt. Bei dieser Ausgestaltung ist es sinnvoll, wenn das andere Ende des rohrförmigen Gehäuses als Ansaugöffnung ausgebildet ist. An extremely compact design results when the fan is housed in a tubular housing, which protrudes slightly over the rotor surface and with its one End in the area of a can that ends at the bottom of the filter wearing. With this configuration, it makes sense if that other end of the tubular housing as a suction opening is trained.  

Damit der vom Ventilator erzeugte Luftstrom auch wieder aus dem Gehäuse austreten kann, ist es zweckmäßig, wenn der der Dose benachbarte Rand des Gehäuses mit Abluftöffnungen, z. B. in Form von Schlitzen, versehen ist.So that the airflow generated by the fan also comes out of the Housing can emerge, it is appropriate if the can adjacent edge of the housing with exhaust openings, z. B. in the form of slots.

Um zu verhindern, daß die durch die Abluftöffnungen austretende Luft gleich wieder über die Ansaugöffnungen angesaugt wird, sind nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung die Abluftöffnungen gegen die Ansaugöffnung abgeschirmt.To prevent the exiting through the exhaust openings Air is immediately sucked in again through the suction openings, are according to a further advantageous embodiment Exhaust air openings shielded from the intake opening.

Wenn man die Ansaugöffnung zusätzlich mit einer Abdeckung versieht, kann man verhindern, daß bei zu hohen Windgeschwindigkeiten eine Sogwirkung gegen die Strömungsrichtung des Ventilators erfolgt.If you additionally cover the suction opening with a cover provides, one can prevent that at too high Wind speeds a pull against the Flow direction of the fan takes place.

Weitere Merkmale, Vorteile und Ausgestaltungen ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels.Further features, advantages and configurations result from the following description of an advantageous Embodiment.

Die einzige Figur zeigt in rein schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The only figure shows a in a purely schematic representation Device for performing the method according to the invention.

Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem rohrförmigen Gehäuse 1, das an seinem einen Ende mit einer oder mehreren Ansaugöffnungen 2 versehen ist. In dem Gehäuse 1 ist der Rotor eines nicht näher dargestellten Ventilator 3 untergebracht. Das Gehäuse 1 steht geringfügig über die Rotorfläche über und endet mit seinem den Ansaugöffnungen 2 gegenüberliegenden Ende 4 im Bereich einer Dose 5, an deren Boden ein Filter 6 befestigt ist. Insbesondere, wenn das Ende 4 des Gehäuses 1 nahezu auf dem Boden der Dose 5 aufsitzt, können zur besseren Abführung der angesaugten Luft im Bereich des Endes 4 des Gehäuses 1 seitliche Abluftöffnungen 7, z. B. in Form von Schlitzen, angebracht sein.The device essentially consists of a tubular housing 1 , which is provided at one end with one or more suction openings 2 . The rotor of a fan 3 , not shown, is accommodated in the housing 1 . The housing 1 projects slightly beyond the rotor surface and ends with its end 4 opposite the suction openings 2 in the region of a can 5 , to the bottom of which a filter 6 is attached. In particular, when the end 4 of the housing 1 almost seated on the bottom of the can 5, the end 4 of the housing 1 can lateral exhaust openings 7 z, for better discharge of the sucked air in the region. B. in the form of slots.

Damit der Filter 6 im wesentlichen gleichmäßig mit Luft beaufschlagt wird, ist der Durchmesser des Ventilators 3 größer als der Durchmesser des Filters 6.So that the filter 6 is supplied with air essentially uniformly, the diameter of the fan 3 is larger than the diameter of the filter 6 .

Die Abluftöffnungen 7 bzw. der aus der Dose 5 austretende Luftstrom ist gegenüber den Ansaugöffnungen 2 mit einer Abschirmung 8 versehen, damit verhindert wird, daß die Abluft über die Ansaugöffnungen 2 gleich wieder angesaugt wird.The exhaust air openings 7 or the air flow emerging from the can 5 is provided with a shield 8 with respect to the intake openings 2 , so that the exhaust air is prevented from being sucked in again through the intake openings 2 .

Die Ansaugöffnungen 2 sind mit einer Überdachung 8 versehen, die dazu dient, bei hohen Windgeschwindigkeiten eine Sogwirkung gegen die Strömungsrichtung des Ventilators 3 zu verhindern.The suction openings 2 are provided with a roof 8 , which serves to prevent suction against the flow direction of the fan 3 at high wind speeds.

Die Stromversorgung des Ventilators 3 kann über nicht dargestellte Batterien oder Solarzellen erfolgen, die beispielsweise auf der Überdachung 8 angebracht sein können.The fan 3 can be supplied with power via batteries or solar cells, not shown, which can be attached, for example, to the roof 8 .

Die beschriebene Vorrichtung wirkt folgendermaßen:The device described works as follows:

Durch den im Gehäuse 1 angeordneten Rotor des Ventilators 3 wird ein Zuluftstrom 10 erzeugt, der durch die Ansaugöffnungen 2 in das Gehäuse 1 eintritt und in Richtung auf die Dose 5 und den darin angeordneten Filter 6 bewegt wird. Durch das Ende 4 bzw. die Abluftöffnungen 7 tritt der Luftstrom aus dem Gehäuse 1 aus und trifft auf den Filter 6. Dabei setzen sich die im Luftstrom enthaltenen Luftschadstoffe auf dem Filter 6 ab. Nachdem der Abluftstrom 11 an dem Filter 6 vorbeigeführt wurde, wird er von der Abschirmung 8 so umgelenkt, daß ein Wiederansaugen an den Ansaugöffnungen 2 vermieden wird.By arranged in the housing 1 of the fan rotor 3, a supply air stream 10 is generated, which enters through the intake ports 2 in the housing 1 and in the direction of the socket 5 and the filters disposed therein is moved. 6 The air flow emerges from the housing 1 through the end 4 or the exhaust air openings 7 and hits the filter 6 . The air pollutants contained in the air flow settle on the filter 6 . After the exhaust air flow 11 has passed the filter 6 , it is deflected by the shield 8 in such a way that re-suction at the suction openings 2 is avoided.

Dadurch, daß der Ventilator 3 mit konstanter Drehzahl angetrieben wird, ist gewährleistet, daß ein konstanter Luftstrom erzeugt wird, so daß konkrete Aussagen über die in der Luft enthaltenen Schadstoffe getroffen werden können, die weitgehend von meteorologischen Einflüssen unabhängig sind.The fact that the fan 3 is driven at a constant speed ensures that a constant air flow is generated so that concrete statements can be made about the pollutants contained in the air, which are largely independent of meteorological influences.

In der Figur ist die Vorrichtung so dargestellt, daß der Ventilator 3 oberhalb der Dose 5 bzw. des Filters 6 angebracht ist. Es ist jedoch selbstverständlich auch möglich, den Ventilator 3 unterhalb der Dose 5 anzubringen, wobei die Dose 5 dann mit ihrer Öffnung nach unten zeigen muß. Bei einer solchen Ausgestaltung könnte die Dose 5 gleichzeitig als Überdachung 9 dienen bzw. ausgebildet sein.In the figure, the device is shown so that the fan 3 is mounted above the box 5 or the filter 6 . However, it is of course also possible to mount the fan 3 below the box 5 , the box 5 then having to point downward with its opening. In such an embodiment, the box 5 could simultaneously serve or be designed as a roof 9 .

Weiterhin ist es möglich, die gesamte Vorrichtung horizontal anzuordnen, wobei dann der Ventilator 3 seitlich vor der Dose 5 bzw. dem Filter 6 liegen würde.Furthermore, it is possible to arrange the entire device horizontally, with the fan 3 then lying laterally in front of the can 5 or the filter 6 .

Claims (12)

1. Verfahren zum Sammeln von Luft mittels belüfteter Passiv­ sammler zur integralen Abscheidung von Luftschadstoffen, bei dem sich die Luftschadstoffe auf einem Filter abscheiden, da­ durch gekennzeichnet, daß die Menge der am Filter (6) vorbeistreichenden Luft im wesentlichen konstant gehalten wird.1. A method for collecting air by means of ventilated passive collectors for the integral separation of air pollutants, in which the air pollutants separate on a filter, characterized in that the amount of air passing by the filter ( 6 ) is kept essentially constant. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der vorbeistreichenden Luft mittels eines Ventilators (3) im wesentlichen konstant gehalten wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the amount of air passing by means of a fan ( 3 ) is kept substantially constant. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einrichtung vorgesehen ist, die die Menge der am Filter (6) vorbeistreichenden Luft im wesentlichen konstant hält.3. Device for performing the method according to claim 1, characterized in that a device is provided which keeps the amount of air passing by the filter ( 6 ) substantially constant. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung ein Ventilator (3) ist, der die Luft in kontrollierbarer Menge auf den Filter (6) bläst.4. The device according to claim 3, characterized in that the device is a fan ( 3 ) which blows the air in a controllable amount onto the filter ( 6 ). 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilator (3) oberhalb, unterhalb oder seitlich vor dem Filter (6) angeordnet ist.5. The device according to claim 4, characterized in that the fan ( 3 ) above, below or laterally in front of the filter ( 6 ) is arranged. 6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilator (3) über eine Batterie oder über Solarzellen antreibbar ist.6. The device according to at least one of claims 4 or 5, characterized in that the fan ( 3 ) can be driven by a battery or by solar cells. 7. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Ventilators (3) größer als der Durchmesser des Filters (6) ist.7. The device according to at least one of claims 4 to 6, characterized in that the diameter of the fan ( 3 ) is larger than the diameter of the filter ( 6 ). 8. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilator (3) in einem rohrförmigen Gehäuse (1) untergebracht ist, welches geringfügig über die Rotorfläche übersteht und mit seinem einen Ende (4) im Bereich einer Dose (5) endet, die an ihrem Boden den Filter (6) trägt. 8. The device according to at least one of claims 4 to 7, characterized in that the fan ( 3 ) is housed in a tubular housing ( 1 ) which projects slightly beyond the rotor surface and with one end ( 4 ) in the region of a can ( 5 ) ends, which carries the filter ( 6 ) on its bottom. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende des rohrförmigen Gehäuses als Ansaugöffnung (2) ausgebildet ist.9. The device according to claim 8, characterized in that the other end of the tubular housing is designed as a suction opening ( 2 ). 10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der der Dose (5) benachbarte Rand des Gehäuses (1) mit Abluftöffnungen (7), z. B. in Form von Schlitzen, versehen ist.10. The device according to claim 8 or 9, characterized in that the can ( 5 ) adjacent edge of the housing ( 1 ) with exhaust openings ( 7 ), z. B. is provided in the form of slots. 11. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abluftöffnungen (7) gegenüber den Ansaugöffnungen (2) abgeschirmt sind, um ein Wiederansaugen der Abluft zu verhindern.11. The device according to at least one of claims 4 to 10, characterized in that the exhaust air openings ( 7 ) against the suction openings ( 2 ) are shielded to prevent re-suction of the exhaust air. 12. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugöffnungen (2) mit einer Überdachung (9) versehen sind, um bei hohen Windgeschwindigkeiten eine Sogwirkung gegen die Strömungsrichtung des Ventilators (3) zu vermeiden.12. The device according to at least one of claims 4 to 11, characterized in that the suction openings ( 2 ) are provided with a roof ( 9 ) to avoid a suction effect against the flow direction of the fan ( 3 ) at high wind speeds.
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