NL9001890A

NL9001890A - SYSTEM FOR PURIFYING AIR.

Info

Publication number: NL9001890A
Application number: NL9001890A
Authority: NL
Original assignee: Jong C H De Bv
Priority date: 1990-08-29
Filing date: 1990-08-29
Publication date: 1992-03-16
Also published as: EP0475493A2; EP0475493A3

Description

Stelsel voor het zuiveren van lucht.Air purification system.

Bij het conditioneren van lucht in gebouwen en dergelijke worden veelal, ondanks aanmerkelijke inspanningen, onbevredigende resultaten bereikt. Dit uit zich in de zogenaamde "sick building" verschijnselen. De oorzaak hiervan, die niet volledig bekend is (wel tendensen en inzicht in de relatie), kan behalve in psychologische faktoren, zoals afsluiting van de buitenlucht, in hoofdzaak gezocht worden in de feitelijke toestand van de lucht. Deze wordt in hoofdzaak van buitenaf aangezogen, verwarmd en/of gekoeld, eventueel van vocht voorzien en aan de ruimten waarin zich mensen bevinden, toegevoerd. Het filteren van de lucht gebeurt daarbij veelal slechts met betrekkelijk grove filters. Bovendien zijn de kosten voor het conditioneren van de grote hoeveelheid buitenlucht, die wordt aangetrokken, aanmerkelijk.In the conditioning of air in buildings and the like, unsatisfactory results are often achieved, despite considerable efforts. This is reflected in the so-called "sick building" phenomena. The cause of this, which is not fully known (tendencies and insight into the relationship), can be mainly found in the actual condition of the air, in addition to psychological factors, such as closing off the outside air. This is mainly drawn in from the outside, heated and / or cooled, possibly provided with moisture and supplied to the spaces in which people are located. The filtering of the air is usually done only with relatively coarse filters. In addition, the cost of conditioning the large amount of outside air that is attracted is significant.

Bij koeling van de buitenlucht wordt deze in vele gevallen reeds licht herverwarmd, dit om de relatieve vochtigheid terug te dringen en om niet met een al te koude luchttemperatuur in te blazen.When the outside air is cooled, it is in many cases already reheated slightly, this in order to reduce the relative humidity and not to blow in with an air temperature that is too cold.

Er is reeds voorgesteld de filtering van de lucht te verbeteren door gebruik te maken van een elektrostatisch filter. Dit heeft evenwel het nadeel, dat de lucht ionen bevat, hetgeen eveneens geacht kan worden bij te dragen tot het "sick building syndrome".It has already been proposed to improve air filtration by using an electrostatic filter. However, this has the drawback that the air contains ions, which can also be considered to contribute to the "sick building syndrome".

Uitgaande van een stelsel voor het zuiveren van lucht in een gebouw of dergelijke, voorzien van een luchtaanvoer, een luchtaanvoerleiding, een luchtafvoerleiding, een luchtafvoer en een recirculatieverbinding tussen de afvoerleiding en de aanvoerleiding, waarbij zich in de toevoerleiding filter-middelen bevinden en regelmiddelen aanwezig zijn voor de aanvoer, de afvoer en de recirculatieverbinding, evenals ventilatoren om een luchtcirculatie van de toevoerleiding naar het gebouw of dergelijke, door het gebouw of dergelijke en vandaar naar de afvoerleiding, de afvoer en/of de recircu-latieleiding te handhaven, beoogt de uitvinding een stelsel te verschaffen, waarin bij een betrekkelijk gering gebruik van energie de verschijnselen van het "sick building syndrome" zoals hoofdpijn, irritatie van huid, ogen en luchtwegen, duizeligheid en misselijkheid, voorhoofdholteontstekingen, hoesten, keelpijn, kortademigheid en allergische klachten, te vermijden althans in sterke mate te verminderen.Starting from a system for purifying air in a building or the like, provided with an air supply, an air supply pipe, an air discharge pipe, an air discharge and a recirculation connection between the discharge pipe and the supply pipe, wherein filter means and control means are present in the supply pipe are intended for the supply, exhaust and recirculation connection, as well as fans to maintain air circulation from the supply pipe to the building or the like, through the building or the like and from there to the discharge pipe, the drain and / or the recirculation pipe, the purpose is to invention to provide a system in which, with a relatively low use of energy, the symptoms of the "sick building syndrome" such as headache, irritation of skin, eyes and respiratory tract, dizziness and nausea, sinus infections, cough, sore throat, shortness of breath and allergic complaints. avoid at least greatly reducing.

Dit wordt volgens de uitvinding bereikt door er in te voorzien, dat de filtermiddelen in opeenvolging een stoffilter, een elektronisch filter en een actief koolfilter bevatten en dat de recirculatieleiding is ingericht een aanmerkelijk deel van de lucht uit de afvoerleiding naar de toevoerleiding te voeren.This is achieved according to the invention by providing that the filter means successively contain a dust filter, an electronic filter and an activated carbon filter and that the recirculation pipe is arranged to supply a substantial part of the air from the discharge pipe to the supply pipe.

Bij toepassing van de uitvinding wordt lucht toegevoerd, die vrij of nagenoeg vrij is van bacteriën, virussen, stofdeeltjes en schimmels. Daarbij wordt er op gewezen, dat schimmels in de praktijk goed gedijen in de bestaande systemen en vooral in stelsels die met luchtbevochtigingsinstallaties werken.When the invention is used, air is supplied which is free or substantially free of bacteria, viruses, dust particles and fungi. It should also be pointed out that fungi thrive in practice in existing systems and especially in systems that work with humidification systems.

Daarbij geeft het elektronisch filter, dat tenminste een laag elektrisch gepolariseerde vezels van isolerend materiaal, zoals glasvezels bevat, een hoge filterwerking bij betrekkelijk geringe stromingsweerstand en met ontbrekende of zeer geringe ionisatie van de door het filter gevoerde lucht.The electronic filter, which contains at least a layer of electrically polarized fibers of insulating material, such as glass fibers, has a high filtering effect with relatively low flow resistance and with missing or very little ionization of the air fed through the filter.

Een verder voordeel van de uitvinding is, dat de gerecircu-leerde lucht, die volgens de uitvinding in belangrijke mate wordt hergebruikt, reeds in aanmerkelijke mate aan de mensen in het gebouw is aangepast, door de mensen zelf, planten enzovoorts. Deze lucht behoeft in het algemeen geen ofwel nagenoeg geen temperatuursverschil te overbruggen, waardoor het geheel weinig energie gebruikt. Het belangrijkste voordeel is evenwel, dat het welbevinden in het door het stelsel bediende gebouw zeer aanmerkelijk toeneemt.A further advantage of the invention is that the recirculated air, which is recycled to a large extent according to the invention, is already adapted to a considerable extent to the people in the building, by the people themselves, plants and so on. In general, this air need not bridge any or virtually no temperature difference, so that it uses very little energy. The most important advantage, however, is that the well-being in the building served by the system increases considerably.

Verder is gebleken, dat bij toepassing van de aangegeven filtermiddelen hinderlijke geurtjes verdwijnen, eventuele door de mensen in het gebouw afgegeven bacteriën en virussen doelmatig worden weggevangen, het zuiveren van de lucht veelal als aangenaam ervaren wordt en de verschillen in luchtconditie tussen de in een ruimte aanwezig lucht en de daarin aangevoerde, zo gering zijn, dat daardoor geen storende effekten optreden.Furthermore, it has been found that, when the indicated filter means are used, annoying odors disappear, any bacteria and viruses released by the people in the building are effectively captured, the purification of the air is usually experienced as pleasant and the differences in air condition between the rooms in a room the air present and the air supplied therein are so small that it does not cause disturbing effects.

Een elektronisch filter, zoals bij de uitvinding wordt toegepast, is ontwikkeld door Engineering Dynamics Ltd in Canada. Bij toepassing van de uitvinding wordt er de voorkeur aan gegeven, dat het elektronisch filter opeenvolgend een rooster, een vezelmat van isolerend materiaal, een tweede rooster, een tweede vezelmat van isolerend materiaal, een derde rooster en elektrische aansluitingen voor enerzijds het eerste en het derde rooster en anderzijds het tweede rooster bevat. Hiermede wordt naast een goede filterwerking bereikt, dat, wanneer de aan de buitenzijde gelegen roosters geaard zijn, geen enkel gevaar optreedt voor mensen, die de filterlaag aanraken.An electronic filter as used in the invention has been developed by Engineering Dynamics Ltd in Canada. In the practice of the invention, it is preferred that the electronic filter successively comprises a grid, a fiber mat of insulating material, a second grid, a second fiber mat of insulating material, a third grid and electrical connections for the first and the third grid and the second grid on the other. In addition to a good filtering effect, it is hereby achieved that, when the grids located on the outside are grounded, no danger arises for people who touch the filter layer.

Wanneer het stelsel volgens de uitvinding tevens dienst moet doen als verwarmingsinrichting voor een gebouw of dergelijke, verdient het de voorkeur, dat de toevoerleiding via deel-leidingen met een aantal ruimten verbonden is, die elk met de afvoerleiding zijn verbonden, waarbij volgens een nadere uitwerking van de uitvinding in de deelleidingen verwarmingsmiddelen zijn aangebracht. Doordat bij de uitvinding de totaal toegevoerde hoeveelheid warmte aanmerkelijk geringer is dan bij stelsels, waarin nagenoeg de gehele circulerende lucht wordt vervangen, behoeft ook het totale verwarmingsvermogen minder groot te zijn. Daardoor zijn de aparte verwarmingsmiddelen betrekkelijk eenvoudig realiseerbaar. Het belang-rijkte voordeel van deze maatregel is evenwel, dat de mensen in elke ruimte van het gebouw onafhankelijk van de overige omstandigheden in het gebouw de temperatuur van hun ruimte kunnen regelen.When the system according to the invention is also to serve as a heating device for a building or the like, it is preferable that the supply pipe is connected via sub-pipes to a number of spaces, each of which is connected to the discharge pipe, wherein according to a further elaboration of the invention heating means are arranged in the sub-pipes. Since in the invention the total amount of heat supplied is considerably less than in systems in which substantially all of the circulating air is replaced, the total heating capacity need also be less. As a result, the separate heating means are relatively easy to realize. The important advantage of this measure, however, is that people in each room of the building can control the temperature of their room independently of the other conditions in the building.

Volgens nog een nadere uitwerking van de uitvinding wordt er in voorzien, dat in de toevoerleiding een koelinrichting met een druppelvanger is aangebracht. Hoewel een dergelijke maatregel in airconditioningsstelsels op zich bekend is.According to yet a further elaboration of the invention, provision is made for a cooling device with a drip catcher to be arranged in the supply line. Although such a measure is known per se in air-conditioning systems.

moet er op gewezen worden, dat bij de uitvidning geen herverwarming door een aparte verwarmingsinrichting gebruikt wordt om de relatieve vochtigheid terug te dringen en om te voorkomen dat met een te koude lucht wordt ingeblazen. Dit gebeurt wel door de warmteafgifte van de toevoerleiding zelf en/of de hogere temperatuur in de ruimten, waar de lucht aan wordt toegevoerd.it should be noted that the invention does not use reheating by a separate heating device to reduce the relative humidity and to avoid blowing with too cold air. This is done by the heat release of the supply pipe itself and / or the higher temperature in the rooms to which the air is supplied.

Bij toepassing van de uitvinding gaat het om het recirculeren van een zeer aanzienlijk deel van de lucht die door de afvoer-leiding wordt afgevoerd. In de praktijk kan, omdat geen enkel gebouw werkelijk luchtdicht is, er veelal in worden voorzien, dat de gehele luchthoeveelheid uit de afvoerleiding wordt gerecirculeerd. Bij toepassing van de uitvinding is het evenwel zo, dat veelal onder alle of nagenoeg alle weersomstandigheden tenminste 80S van de lucht uit de afvoer-leiding wordt gerecirculeerd.The application of the invention involves the recirculation of a very considerable part of the air which is discharged through the discharge pipe. In practice, because no building is really airtight, it can often be provided that the entire amount of air is recycled from the discharge pipe. When the invention is applied, however, it is usually the case that, in all or virtually all weather conditions, at least 80S of the air is recycled from the discharge pipe.

Dienovereenkomstig voorziet een verder aspect van de uitvinding in een werkwijze voor het bedrijven van een stelsel volgens één of meer van de voorafgaande conclusies, welke werkwijze daardoor wordt gekenmerkt, dat tenminste 80S van de lucht uit de afvoerleiding via de recirculatieleiding naar de toevoerleiding wordt gevoerd.Accordingly, a further aspect of the invention provides a method of operating a system according to one or more of the preceding claims, which method is characterized in that at least 80S of the air from the discharge pipe is supplied to the supply pipe via the recirculation pipe.

De uitvinding wordt in het volgende nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin een schema van een stelsel volgens de uitvinding is weergegeven.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, which shows a diagram of a system according to the invention.

In de tekening is 1 een toevoerventilator, die bij voorkeur op twee toerentallen kan worden ingesteld. Met 2 is de retour-ventilator aangeduid, die eveneens bij voorkeur op twee toerentallen kan worden ingesteld. Met 3 is een kleppen-sektie aangegeven, die door een besturingseenheid M wordt bediend om in onderlinge overeenstemming het percentage recirculatielucht en nieuw aan te zuigen lucht te regelen, zoals verderop nog besproken zal worden. In detoevoerleiding 16 bevindt zich opeenvolgend een voorfilter 4 (klasse Fl), een elektronisch filter 5, een actief koolfilter 6, een ruimte 7 voor een eventuele verwarmingsbatterij, een eventuele koelinrichting waarvan de koelmiddelverdamper 8 in warmte-wisseling is met de lucht in de leiding 16, waarbij het verdampte koelmiddel door de compressor 9 gecomprimeerd wordt om in de door middel van condensorventilator 11 gekoelde condensor 10 te condenseren en via een expantieinrichting 17 weer naar de verdamper 8 toe te stromen. Op de sektie met de verdamper 8 volgt een condensafvoer 18, die tevens als druppelvanger dienst doet.In the drawing, 1 is a supply fan, which can preferably be set at two speeds. 2 indicates the return fan, which can also preferably be set to two speeds. 3 denotes a valve section which is operated by a control unit M to mutually control the percentage of recirculation air and new air to be drawn in, as will be discussed later. In the supply line 16 there is successively a pre-filter 4 (class Fl), an electronic filter 5, an active carbon filter 6, a space 7 for a possible heating battery, a possible cooling device of which the coolant evaporator 8 is in heat exchange with the air in the pipe 16, the evaporated refrigerant being compressed by the compressor 9 to condense in the condenser 10 cooled by condenser fan 11 and to flow back to the evaporator 8 via an expander 17. The section with the evaporator 8 is followed by a condensate discharge 18, which also serves as a drip catcher.

Hierop volgt de reeds genoemde toevoerventilator 1 met een geluidsdemper 15. De toevoerleiding 16 wordt daarna in twee leidingen 16a en 16b gesplitst om aan de twee ruimten 19a enjL9b te worden toegevoerd via kleine verwarmingselementen 20a respectievelijk 20b, die bij voorkeur vanuit de ruimten 19a respectievelijk 19b zelf door een themostaat kunnen worden geregeld. De lucht wordt weer afgevoerd via de afvoer 21a en 21b naar de afvoerleiding 22, waarin zich de retour-ventilator 2 en een verdere geluidsdempingsinrichting 15 bevindt. De uit de terugvoerleiding 22 afkomstige lucht wordt in belangrijke mate naar de recirculatieleiding 23 gevoerd en een betrekkelijk gering deel, dat bij een lek gebouw, evenals onder geeigende omstandigheden, nul kan bedragen, kan via de afvoer 24 naar buiten worden gevoerd. De via 24 afgevoerde lucht wordt vervangen door via de aanvoer 25 toegevoerde lucht. Het besturingscentrum M bestuurt kleppen-sekties 3 om de gewenste recirculatie tot stand te brengen.This is followed by the aforementioned supply fan 1 with a silencer 15. The supply line 16 is then split into two lines 16a and 16b to be supplied to the two spaces 19a and jL9b via small heating elements 20a and 20b, respectively, which are preferably from the spaces 19a and 19b, respectively. themselves can be arranged by a thematic state. The air is exhausted again via the exhaust 21a and 21b to the exhaust duct 22, in which the return fan 2 and a further sound-damping device 15 are located. The air from the return pipe 22 is supplied to an important extent to the recirculation pipe 23 and a relatively small part, which can be zero in the case of a leaky building, as well as under suitable conditions, can be discharged via the discharge 24. The air extracted via 24 is replaced by air supplied via supply 25. The control center M controls valve sections 3 to effect the desired recirculation.

Verder bevat het stelsel een buitenluchttemperatuurvoeler 14, een voeler 13 voor de aan het gebouw toegevoerde lucht en een temperatuur/hygiëne-voeler 12 voor meting van temperatuur en die op enigerlei wijze de kwaliteit van de afgevoerde lucht bepaalt, althans een factor daarvan, zoals het gehalte aan verontreinigingen. Met de gegevens van 12, 13 en 14 kunnen de kleppensekties 3 bestuurd worden, evenals ingeval van koeling het stelsel 8,9,10,11 en 17; eventueel in 7 aanwezig verwarmingselement.Furthermore, the system comprises an outside air temperature sensor 14, a sensor 13 for the air supplied to the building and a temperature / hygiene sensor 12 for measuring temperature and which in some way determines the quality of the extracted air, at least a factor thereof, such as the impurity content. With the data of 12, 13 and 14 the valve sections 3 can be controlled, as well as in the case of cooling the systems 8, 9, 10, 11 and 17; heating element if present in 7.

Het zal duidelijk zijn, dat het boven beschreven stelsel uiteraard slechts een uitvoeringsvorm van de uitvinding inhoudt. In vele toepassingen in Nederland zal bijvoorbeeld de koelsektie kunnen ontbreken, terwijl het ook mogelijk is de splitsing van het gebouw in verschillende circuits, bijvoorbeeld bij eenvoudige gebouwen, niet toe te passen.It will be clear that the above-described system naturally only comprises one embodiment of the invention. In many applications in the Netherlands, for example, the cooling section may be missing, while it is also possible not to use the splitting of the building into different circuits, for example in simple buildings.

In het algemeen zal het door 23 recirculerende luchtvolume tenminste 80% bedragen van het door de afvoerleiding 22 stromende luchtvolume. Mocht evenwel een buitengewone en moeilijk door de filters 4,5,6 op te vangen verontreiniging in het gebouw ontstaan, (rookontwikkeling bij brand) dan kunnen de sekties 3 uiteraard zorgen voor een lager recircu-latiepercentage. Bij normaal gebruik voor gebouwen waarin zich mensen bevinden, zoals ziekenhuizen, kantoren, werkplaatsen, hotels en dergelijke, is evenwel een recirculatie-percentage van meer dan 80% normaal toelaatbaar en daardoor gewenst.In general, the volume of air recirculating through 23 will be at least 80% of the volume of air flowing through discharge pipe 22. However, if an exceptional contamination in the building, which is difficult to catch by the filters 4,5,6, develops (smoke development in the event of a fire), the sections 3 can of course provide a lower recycling percentage. In normal use for buildings in which people are located, such as hospitals, offices, workshops, hotels and the like, a recirculation percentage of more than 80% is normally permissible and therefore desirable.

Claims

A system for purifying air in a building or the like, comprising an air supply, an air supply pipe, an air discharge pipe, an air discharge and a recirculation connection between the discharge pipe and the supply pipe, wherein filter means and control means are present in the supply pipe are present for the supply, the discharge and the recirculation connection, as well as fans to maintain an air circulation from the supply pipe to the building or the like, through the building or the like and from there to the discharge pipe, the discharge and / or the recirculation pipe, characterized in that the filter means successively comprise a dust filter, an electronic filter and an activated carbon filter and in that the recirculation pipe is arranged to supply a substantial part of the air from the discharge pipe to the supply pipe.

2. System as claimed in claim 1, characterized in that the electronic filter successively comprises a grid, a fiber mat of insulating material, a second grid, a second fiber mat of insulating material, a third grid and electrical connections for the first and the third grid and the second grid on the other.

System as claimed in claim 1 or 2, wherein the supply line is connected via a number of sub-pipes to a number of spaces, each of which is connected to the discharge pipe, characterized in that heating means are arranged in the sub-pipes.

System according to one or more of the preceding claims, characterized in that a cooling device with a drip catcher is arranged in the supply line.

Method for operating a system according to one or more of the preceding claims, characterized in that at least 80% of the air from the discharge pipe is fed via the recirculation pipe to the supply pipe.