NO309445B1 - Anordning for bedring av kvaliteten på inne-luft - Google Patents

Abstract

Anordning for å bedre kvaliteten på inneluft omfatter en beholder (2) med et luftinntak (3) og et luftutløp (5), et organ (7) for å føre lufta i rommet idet beholderen er plassert, gjennom innløpet, inn i beholderen, til utløpet og derfra ut i rommet igjen, og middel (9,10) for å påvirke kvaliteten av lufta som passerer gjennom beholderen. Beholderen omfatter bladplanter (9) og organet (7) er anordnet for å føre lufta forbi overflata på bladene av plantene for å fjerne forurensninger og partikler fra lufta ved at bladene på plantene absorberer det.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning for bedring av kvaliteten på inne-luft, i samsvar med den innledende delen av krav 1.

Bakgrunn

Behovet for slike anordninger har økt i løpet av de siste år, som en konsekvens av at lufta, spesielt i tett befolkete områder, viser økt mengde gass- og partikkel-lignende forurensninger fra industrien, samt motor-kjøretøy, bygge-materialer, klær, personer (deodoranter, parfyme) og andre kilder, hvilke forurensninger har ført til forskjellige typer over-sensitivitet og allergi samt sykdommer i puste-organene. Det er også andre kilder til disse problemene, og det kan for eksempel nevnes at ventilasjonen i mange tilfeller bidrar med forurensninger som en konsekvens av at fukt i ventilasjonssystemet kan gi bakterier og sopp, hvilket kan framkalle allergi og andre typer over-sensitivitet. Det bør også nevnes at husene i dag er godt isolert for å spare energi, hvilket ofte medfører utilstrekkelig ventilasjon, som sammen med fuktige steder kan gi grobunn for støv-midd, og avsondringer fra disse bidrar til forringelsen av inne-lufta.

Anordninger av lignende typer som den som er angitt i innledningen, har blitt plassert i bygninger for å løse disse problemene, ved ganske enkelt å arrangere forskjellige typer filter som nevnte anordninger i ventilasjons-rørene i bygningen. Disse kjente anordningene er imidlertid bare i stand til å delvis løse de overfor nevnte problemene.

EP 3550703 beskriver et system hvor luft, som senere skal benyttes innendørs, trans-porteres forbi vekster som er anordnet i en beholder. Systemet skader eller forstyrrer imidlertid vekstene slik at det produseres terpener, og er dermed uegnet for å rense lufta innendørs. US 5315834 beskriver et annet system, men her presses lufta inn i kamerene, og medfører at små partikler slås løs. Det totale antallet partikler som svever omkring i lufta vil derfor øke. US 5228235 angår en anordning som forsøker å løse problemet med dårlig inneluft ved å tilføre ulike forbindelser, og oppviser ingen rensing av lufta.

Formål

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å skaffe en anordning av typen som er nevnt i innledningen, bruken av den muliggjør en betydelig forbedring av kvaliteten av luft i et rom, mens de problemene som er nevnt overfor forårsaket av forskjellige typer kontaminering av inne-lufta, i stor grad blir redusert.

Oppfinnelsen

Formålet oppnås med en anordning i samsvar med den karakteriserende delen av patent-krav 1.

Ved å plassere en beholder med blad-planter i et rom, og føre luft gjennom beholderen forbi blandene på plantene, ble det oppdaget overraskende gode resultater med hensyn på forbedringen av kvaliteten på lufta som passerer gjennom beholderen. Eksperimenter har vist at forskjellige typer gass-forurensninger så som to luen, forskjellige typer hydrokarboner og formaldehyd blir absorbert i svært stor grad av bladene på plantene, og en effektiv fjerning av partikler som er større enn 1 um fra lufta, blir også oppnådd, hvilket betraktelig reduserer irritasjonen disse partiklene forårsaker på humane slimhinner.

I samsvar med en foretrukket utførelse av oppfinnelsen, er organet som genererer luftstrømmen arrangert nedstrøms for plantene, i forhold til luftstrømmen, for å suge lufta forbi dem. Det har vist seg at et slikt sugende arrangement av det luftstrøms-genererende organet er svært fordelaktig fordi det gir optimal fordeling av lufta slik at lufta blir sugd forbi hovedsakelig alle blad-overflatene og gir en god vekselvirkning med disse, samt at de fremherskende partiklene i lufta ikke løses opp ved slik suging, det ville medføre at de ville frigjøres i lufta ved utløpet, dette har vist seg å være tilfellet når lufta blåses inn i stedet.

I samsvar med en annen foretrukket utførelse av oppfinnelsen, omfatter anordningen i det minste ei dyse arrangert for å føre finfordelt vann til innsida av beholderen, oppstrøms for plantene med hensyn til luftstrømmen. På grunn av tilførselen av finfordelt vann i luft-strømmen, ble det oppnådd en mengde luft-kvalitets-forbedrende effekter. Først og fremst kan lufta gis en fuktighetsgrad som er behagelig for humane slimhinner, hvilket er spesielt viktig om vinteren når inne-luft vanligvis er for tørr. De små vanndråpene er videre i stand til å vaske ut partikler fra lufta, hvilke avleires på bladene på plantene slik at slike partikler i stor grad fjernes fra lufta. Tilførselen av vann blir på denne måten også fordelaktig for vel-været for plantene og bakterie-systemet.

I samsvar med en annen fordelaktig utførelse av oppfinnelsen, omfatter anordningen et element som er arrangert for å måle fuktighetsgraden i lufta som forlater beholderen via utløpet, og en styrings-enhet som er arrangert for å styre vann-tilførselen via dysa, avhengig av informasjon angående fuktighets-graden fra måle-elementet for å regulere fuktighets-graden i utgående luft. Ved å arrangere et slikt måle-element og en slik styrings-enhet, er det mulig til enhver tid, å holde fuktighets-graden i det aktuelle rommet ved det ønskete nivået, hvilket vanligvis medfører en relativ fuktighet mellom 35-45 %, som kan sammen-lignes med fuktigheten i inne-luft som vanligvis er mellom 15-20 % om vinteren.

I samsvar med en annen fordelaktig utførelse av oppfinnelsen, er beholderen utformet for å arrangeres med inntaket i dens øvre ende og utløpet i dens nedre ende, hvilket er fordelaktig fordi det tillater et enkelt arrangement av planter i forskjellige lag eller nivåer for en optimal forbedring av lufta, og beholderen kan i samsvar med en ytterligere utvikling av denne utførelsen utformes for å arrangeres i et rom med inntaket ved taket og utløpet ved gulvet, dette har vist seg å være svært fordelaktig fordi varm luft som omfatter partikler og forurensninger stiger oppover mot taket, og vil på denne måten suges inn i beholderen, hvilket medfører en forbedring av kvaliteten, og at luft med god kvalitet og behagelig temperatur vil strømme ut i gulv-seksjonen for deretter å varmes opp og kontamineres mens den stiger oppover mot taket og blir så sugd inn i beholderen igjen.

I samsvar med en annen fordelaktig utførelse av oppfinnelsen blir det luft-genererende organet anordnet utenfor beholderen, under en bunn, dette gir et forenklet dekke av denne delen, og en enklere utførelse av elektrisk sikkerhet.

I samsvar med en annen fordelaktig utførelse av oppfinnelsen, omfatter anordningen i det minste en lyskilde som er arrangert for å forsyne plantene med lys, lyskilden er arrangert over plantene, utenfor beholderen, hvilket også er fordelaktig med hensyn på elektrisk sikkerhet.

I samsvar med en annen fordelaktig utførelse av oppfinnelsen, er veggene i beholderen i det minste delvis laget av transparent materiale, hvilket er fordelaktig for velvære for plantene, og det kan også ha estetiske verdier fordi plantene kan ses fra utsida.

I samsvar med en annen fordelaktig utførelse av oppfinnelsen, inneholder beholderen planter som er ikke-blomstrende og som er konsentrert på aktiv vekst, hvilket er en viktig egenskap fordi også pollen samt lukter og lignende utsondringer fra blomstring er en potensiell allergisk risiko, hvilket betyr at anordningen i et slikt tilfelle ville forringe lufta.

I samsvar med en annen fordelaktig utførelse av oppfinnelsen, omfatter anordningen derfor anordninger for å hindre at plantene blir belyst mer enn 17 timer/dag, med sikte på å holde igjen blomstringen.

I samsvar med en annen fordelaktig utførelse av oppfinnelsen, omfatter beholderen planter med stor blad-overflate, hvilket naturligvis øker muligheten for å vekselvirke med lufta og absorpsjonen av forurensninger og partikler derfra.

I samsvar med en annen fordelaktig utførelse av oppfinnelsen, omfatter beholderen planter i porøse potter, hvilket er fordelaktig fordi en viss gass-utveksling kan finne sted gjennom veggene på potta og fører til en forbedring i luftkvaliteten som skyldes at aktive bakterier på denne måten kan ta seg av forurensningene i lufta.

I samsvar med en annen fordelaktig utførelse av oppfinnelsen, blir plantene plantet i aktiv jord, og det har vist seg at slik jord også bidrar sterkt til absorpsjon og desintegrasjon av forurensninger og spesielt bakterie-systemer som etter en tid er tilpasset lufta. Det er derfor også fordelaktig å avdekke så mye jord-overflate som mulig.

I samsvar med en annen fordelaktig utførelse av oppfinnelsen, er det luftstrøms-genererende organet arrangert for å gi en luftstrøm gjennom beholderen som er 40-80 ganger volumet av beholderen/time. Det har vist seg at en slik sirkulasjonsgrad gir optimal bruk av "det levende filteret" som anordningen utgjør.

Oppfinnelsen angår også en framgangsmåte for å forbedre inne-luft kvaliteten, hvor lufta føres forbi anordninger som er utformet for å påvirke luftkvaliteten og hvor lufta strømmer forbi blad-overflater på blad-planter for å fjerne forurensninger og partikler fra lufta ved absorpsjon ved hjelp av bladene på plantene. Fordelene med en slik framgangsmåte er uten tvil klar fra diskusjonen overfor av anordningen i samsvar med oppfinnelsen.

Ytterligere fordeler samt fordelaktige egenskaper av oppfinnelsen vil gå fram i den følgende beskrivelsen og andre avhengige krav.

Med henvisning til de vedlagte figurene, følger en beskrivelse av eksempler på foretrukne utførelser av oppfinnelsen, der

fig. 1 viser et skjematisk perspektiv snitt av en anordning i samsvar med en foretrukket utførelse av oppfinnelsen,

fig. 2 viser en forstørret del av den nedre delen av anordningen i samsvar med fig. 1, og

fig. 3 viser et snitt underfra av tre moduler montert side om side i samsvar med en annen fordelaktig utførelse av oppfinnelsen.

Fig. 1 viser en anordning for forbedring av inne-luft kvaliteten i samsvar med en fordelaktig utførelse av oppfinnelsen, og denne anordningen omfatter en beholder 2 som avgrenser et indre rom 1, beholderen har en boks-lignende form og er utstyrt med et luftinntak 3 i en øvre del, hvilket inntak er formet som slisser i taket 4 selv om nevnte luftinntak også kan ha en annen form, og med luft-utløp 5 i den nedre enden i form av muffer 5 i bunnen av anordningen, hvilke muffer bør utformes med lokk for å unngå drypping ut av beholderen. Anordningen har videre et organ 7 eller mer eksakt ei vifte, som er arrangert for å få luft til å strømme inn gjennom inntaket 3, inn i det indre rommet 1 av beholderen og ut av beholderen gjennom utløpet 5, med innsugnings-sida på organet mot bunnen 6 og muffene 5. Beholderen er utformet å arrangeres i et rom med innløpet i takseksjonen og utløpet i gulvseksjonen, og har for dette formålet vanligvis en høyde mellom 2,1 og 2,5 m, mens bredden med fordel er 1,5 m og dybden er omtrent 0,6 m.

Blad-planter 9 arrangeres på hyller 8 inne i beholderen, fortrinnsvis i potter av et porøst materiale og med aktiv jord i disse pottene, blad-plantene er arrangert slik at de hovedsakelig dekker hele tverrsnittet av beholderen i horisontalt plan slik at lufta som strømmer i beholderen vil passere bladene på plantene og jorda i et tett forhold. Med aktiv jord er det her ment jord med en stor andel mikro-organismer, og bakteriene i jorda absorberer og dekomponerer forurensninger og partikler. Hyllene er enten smale slik at de arrangeres med en viss avstand eller perforert slik at lufta komfortabelt kan strømme gjennom beholderen fra inntaket til utløpet. Slike hyller med blad-planter er fortrinnsvis arrangert på en mengde nivå i beholderen for å oppnå en maksimal vekselvirkning mellom bladene på plantene og lufta. For enkelthets skyld er det bare vist ei hylle og noen få planter i fig. 1, men i virkelig bruk kan forholdene være ganske annerledes. Plantene og hyllene arrangeres slik at lufta må beveges langs så lang bane som mulig, for å oppnå maksimal rensing. Plantene er fortrinnsvis tropiske planter med grønne blad, som oppviser ei stor blad-overflate og er aktive, dvs de er i stand til å absorbere substanser fra lufta og de trives i fuktig omgivelser (dette vil forklares nedenfor). Forskjellige typer gras så som papyrus, kan også være nyttig, og blad er hermed og i kravene definert til å omfatte for eksempel gras-strå og andre grønne aktive deler.

Veggene i beholderen er fortrinnsvis dannet av glass slik at plantene vil få litt lys fra utsida, men også for å gi beholderen en estetisk attraktivt utforming med plantene synlig arrangert i beholderen. Rammene for vegger, bunn og tak er av metall, for eksempel aluminium. En lyskilde 10 er arrangert over taket 4, som også er laget av gjennomsiktig materiale så som glass for å gi plantene nødvendig belysning for deres velvære. Lampa bør levere såkalt dagslys (ca 5400 K). Kravene for elektrisk sikkerhet kan uten problem opp-fylles fordi lyskilden 10 er arrangert utenfor selve beholderen. Dette gjelder også i bunnen 6 av beholderen, hvor vifta 7 er arrangert under nevnte bunn.

Anordningen har to dyser 11 arrangert i taket 4 av beholderen, hvilke er forbundet med en vann-ledning 12 via én magnetventil 13 som er koblet mellom. Dysene er arrangert for å sprøyte finfordelt vann i det indre rommet 1 av beholderen, i luftstrømmen som blir sugd inn gjennom inntaket 3 for å 1) fjerne partikler fra lufta slik at de avleires på bladene på plantene og i jorda slik at de vil absorberes og desintegreres av bakterie-systemet på bladene samt i jorda, 2) holde plantene friske, 3) gi lufta en fuktighet som er behagelig for humane slimhinner, fortrinnsvis til en fuktighet på 35-45 %, og 4) redusere temperaturen til et behagelig nivå.

Anordningen har også et måle-element 14 arrangert i umiddelbar nærhet til vifta 7 for å måle fuktigheten i lufta som forlater beholderen gjennom utløpet 5, måle-elementet 14 er arrangert for å sende informasjon om graden av fuktighet til en styringsenhet 15, som i sin tur, avhengig av informasjon fra måle-enheten 14, er arrangert for å styre magnetventilen 13 og dermed tilførselen av vann, for å regulere fuktigheten i utløpsluft slik at måle-elementet 14 kan sikre at fuktighets-graden i luft som forlater beholderen alltid er på et ønsket nivå. Dersom fuktigheten blir for høy, vil det føre til kondens-problemer i det aktuelle rommet.

I fig. 2 er det vist at bunnen av beholderen er utformet med en vann-samlende tank 16, et såkalt lavest punkt og det er anordnet for å motvirke en oversvømmelse. To elektroder 17, 18 er arrangert over hverandre i den øvre delen av tanken. Når vannet øker i tanken vil det først nå opp til den første elektroden og deretter den andre, det fører til at en elektrisk krets blir lukket. Denne kretsen fører til styrings-enheten 15, som, som en konsekvens av at kretsen lukkes, lukker magnetventilen, dvs avbryter vann-tilførselen til beholderen via dysene. En varme-spole 19 i bunnen av tanken 16 blir samtidig startet slik at vannet i tanken fordamper inntil temperaturen øker til 105°C eller lignende. Anordningen har en temperatur-sensor 20 i tanken, hvilken sensor måler temperaturen, avbryter varme-spiralen 19 og sender beskjed til styrings-enheten om å åpne magnetventilen når en forhåndsbestemt temperatur nås.

Driften av anordningen i samsvar med oppfinnelsen bør være klar fra diskusjonen over, men kan oppsummeres på følgende måte. Luft som inneholder forurensninger og partikler blir sugd gjennom inntaket 3 i beholderen av ei vifte i tak-seksjonen av rommet (hvilken vifte har et lavt antall omdreininger for å unngå bråk), lufta blir fuktet av dyser 11 på dens vei ned og forbi bladene på blad-planter 9. Lufta vil vekselvirke med bladene mens den passerer, og bladene vil absorbere forskjellige typer forurensninger i lufta, så som toulen, hydrokarboner, formaldehyd og lignende substanser, mens partikler i lufta som er større enn 1 um, samtidig vaskes ut av det finfordelte vannet fra dysene, som fortrinnsvis er dråper med en diameter på omtrent 100 um. Den rensete og behandlete lufta suges ut av beholderen gjennom utløps-muffene av vifta 7, og strømmer ut gjennom såkalt deplasement i gulvseksjonen i rommet, gjennom side-gitter 21 på anordningen. Den rensete og behandlete lufta vil deretter stige opp fra rommets gulvregion når den varmes opp og forurenses igjen, hvoretter den igjen suges inn i beholderens inntak. Det luftstrøms-genererende organet 7 er fortrinnsvis arrangert for å skaffe en luftstrøm gjennom beholderen, som er 40-80 ganger volumet av beholderen/ time.

I fig. 3 er det vist hvordan tre anordninger i samsvar med oppfinnelsen kan arrangeres side om side langs en vegg, og det er dermed mulig at ingen av de ytre side-modulene 33 har vifte, men i stedet har vifta 7 felles med modulen i midten, selv om alle tre modulene selvsagt kan utformes med egne vifter. De tre modulene kan ha en lampe hver, eller delvis felles lamper.

Oppfinnelsen er selvsagt på ingen måte begrenset av utførelsene som er beskrevet overfor, men en mengde mulige modifikasjoner bør være åpenbare for en fagmann, uten å derved forlater grunntanken med oppfinnelsen.

Det er for eksempel mulig å arrangere et kar med vann i beholderen, for eksempel over beholderen og forbinde det med dysa 11, i stedet for å forbinde dysene med vann-nettet. Et lav-pris alternativ av oppfinnelsen er også mulig ved å vanne det indre rommet av beholderen manuelt, med flere eller færre intervall.

Veggene i beholderen er fortrinnsvis laget av glass i tilfellet at beholderen er arrangert fritt-stående, mens ved vegg-montasje er fortrinnsvis beholderens rygg, det vil si den veggen som anordnes mot rommets vegg, et speil, for å forbedre utseende av beholderen.

Bunnen av beholderen kan også være et speil, for å oppnå refleksjon av lyset fra lys-kilden mot plantene.

Ordet "dyse" i kravene som følger, er brukt i vid betydning, og omfatter alle tenkbare organ for å generere finfordelte vann-partikler.

Beskyttelsen mot oversvømmelse kan som et alternativ til det som er vist i figurene og beskrevet i beskrivelsen, utformes som ei skål som anordnes i bunnen av beholderen, skåla er relativt grunn, men svært vid og kan utformes med en sensor i avstand fra dens laveste del, hvilken sensor vil stenge av vanntilførelsen til dysene når den blir våt, dvs. lukke magnet-ventilen i det foreliggende tilfellet, og deretter åpne vann-tilførselen igjen når den har blitt tørr. Vannet i skåla vil etter en avstenging fordampe gjennom lufta som passerer, og en varmespiral vil ikke være nødvendig, hvilket medfører at bare lampa trenger netto-spenning.

Claims (15)

1. Anordning for å bedre kvaliteten på inne-luft, hvilken anordning omfatter en beholder (2) med et luftinntak (3) og et luftutløp (5), et organ (7) arrangert for å føre luft i et rom idet beholderen er plassert, gjennom inntaket, inn i beholderen, til utløpet og derfra og ut til rommet igjen, og middel (9, 11) for å påvirke kvaliteten på luft som passerer gjennom beholderen, hvilken beholder inneholder blad-planter (9), og hvilket organ (7) fører lufta forbi blad-overflata på plantene for å fjerne forurensninger og partikler fra lufta ved absorpsjon av bladene på plantene, organet (7) som forårsaker en luftstrøm er arrangert nedstrøms for plantene (9) i forhold til luftstrømmen, for å suge lufta forbi dem, karakterisert ved at - organet (7) som forårsaker luftstrømmen er arrangert for å gi en luftstrøm gjennom beholderen, som er 40-80 ganger volumet av beholderen/time, - anordningen omfatter i det minste ei dyse (11) som er arrangert for å føre finfordelt vann til innsida av beholderen, oppstrøms for plantene (9) i forhold til luftstømmen, - den omfatter en styrings-enhet (15) som er utformet for å styre vann-tilførselen gjennom dysa, for å regulere fuktigheten i lufta som forlater beholderen, - anordningen er utformet for å gi lufta en fuktighets-grad som er behagelig for humane slim-hinner, hvilket betyr en relativ fuktighet på 35-45 %, og - anordningen er utformet for å redusere temperaturen på lufta som dras inn i beholderen fra rommet, til et behagelig nivå.

2. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at den omfatter et element (14) som er1 arrangert for å måle fuktighets-graden i lufta som strømmer gjennom utløpet (5) i beholderen (2), og en styrings-enhet (15) som er arrangert for å styre tilførselen av vann ved hjelp av dysa (11), avhengig av informasjonen fra det elementet som måler fuktighets-graden, for å regulerer fuktighets-graden i utgående luft.

3. Anordning i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at bunnen (6) av beholderen (2) er utformet med en vann-samlende tank (16) og at elementer (17, 18) er arrangert for å måle vann-nivået i tanken og å styre en anordning (19) som fjerner vannet fra tanken og dermed fra beholderen, når et forhåndsbestemt nivå i tanken nås.

4. Anordning i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at beholderen (2) er utformet for å arrangeres med innløpet (3) i dens øvre ende, og utløpet i dens nedre ende.

5. Anordning i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at beholderen (2) er utformet for å arrangeres i et rom med innløpet ved taket i rommet og utløpet ved gulvet i rommet.

6. Anordning i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at organet (7) som får lufta til å strømme, er arrangert utenfor beholderen (2) under dens bunn (6).

7. Anordning i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at den omfatter i det minste en lyskilde (10) som er arrangert for å skaffe plantene (9) lys, og at lys-kilden er arrangert over plantene.

8. Anordning i samsvar med krav 7, karakterisert ved at lyskilden (10) er arrangert utenfor beholderen (2).

9. Anordning i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at den omfatter anordninger for å hindre at plantene blir belyst mer enn 17 timer/dag.

10. Anordning i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at veggene av beholderen i det minste delvis er laget av transparent materiale.

11. Anordning i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at plantene (9) er ikke-blomstrende og at de er konsentrert på aktiv vekst.

12. Anordning i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at plantene (9) har ei stor blad-overflate.

13. Anordning i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at plantene (9) har i porøse potter.

14. Anordning i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at plantene er plantet i aktiv jord.

15. Anordning i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at plantene (9) er arrangert på ulike i nivå i beholderen mellom inntaket og utløpet.