WO2021197521A1 - System for ventilating individual workstations to prevent droplet infections - Google Patents

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WO2021197521A1
WO2021197521A1 PCT/DE2020/000074 DE2020000074W WO2021197521A1 WO 2021197521 A1 WO2021197521 A1 WO 2021197521A1 DE 2020000074 W DE2020000074 W DE 2020000074W WO 2021197521 A1 WO2021197521 A1 WO 2021197521A1
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air
ventilation element
self
ventilation
filter
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PCT/DE2020/000074
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Dirk Barnstedt
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Dirk Barnstedt
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    • A62B18/003—Breathing masks or helmets, e.g. affording protection against chemical agents or for use at high altitudes or incorporating a pump or compressor for reducing the inhalation effort having means for creating a fresh air curtain
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Definitions

  • the present invention is concerned with a system for ventilation of individual workplaces to avoid droplet infections, in particular with a ventilation element that works independently of its technical environment and can be individually adjusted and regulated to keep the air flow as germ-free, virus-free, bacteria-free, or as possible to reduce the concentration of pollutants and to avoid the transmission of polluted droplets and the associated droplet infection.
  • a room system for generating an individual climate in the area of the respective workplace in which a box-shaped receiving element with at least one air outlet is arranged above each individual workplace, the supply air being a stirring system above the room deoke is supplied from the outside. Since each individual receiving element can be arranged at a smaller distance above the workstation than the ceiling itself, each workstation can be individually air-conditioned without this individual climate being influenced by the room and ventilation conditions in the rest of the room.
  • a mobile waste processing plant is also known from the German patent application DE 40 05 331 M, in which people are positioned within the mobile cabin at a workplace in a certain area for manual sorting of residual waste and the workplace is individually supplied with fresh air from the outside, the fresh air being supplied and discharged in the immediate vicinity of the workplace. Furthermore, from DE 202016 106 540 U 1, a housing with at least one
  • Air outlet and has become known with a supply line in which individual adjustable air outlets are arranged from the side surfaces of the housing, the direction of which can be set individually.
  • At least one UV source for disinfecting the incoming air is provided for the fan, so that as a result of the irradiation with UV light
  • Bacteria and viruses should be killed.
  • the system according to the invention for germ-free, bacteria-free and fours-free ventilation, as well as the prevention of the transmission of polluted droplets in at least one place that can be designed as a workplace in a limited space and at least one ventilation element and at least one pollutant filter and with at least one air inlet is characterized in that the at least one ventilation element is designed to be self-sufficient, that is, it is arranged independently of its technical and environmental environment and above the location to be ventilated. enters the ventilation element, is arranged within the room.
  • the at least one visual pollutant filter which renders the air mass free of germs and bacteria, or at least reduces pathogenic germs, is arranged above the air outlet opening.
  • At least one UV source is arranged above the visual pollutant filter between a flow-generating fan and the at least one pollutant filter, the radiation of which is directed at and / or acts on the pollutant filter and preferably kills germs, viruses and bacteria.
  • the device is designed as a nozzle with a scoop, the width and area of which can be designed to be variable.
  • the device can be arranged and fastened at different points of the air outlet opening of the ventilation element, but preferably in the edge region of the air outlet opening.
  • the at least one self-sufficient ventilation element is designed so that it can be switched on and off mechanically as well as electrically and that this switch-off can be integrated in a control loop that can be remotely controlled from a control center, for example a switch cabinet.
  • the measures taken with the invention ensure that with at least the same air quality, not all ventilation elements are always switched on at the same time and the energy consumption is at least limited as a result.
  • the measure according to the invention achieves a high degree of purity of the air quantities flowing into the workplace, which corresponds to the requirements of the work guidelines and the TRBA regulation, because the entire work area is permanently sterilized or viruses and bacteria are kept free. As a result of these measures, the concentration of pollutants within the room is significantly reduced.
  • At least one ventilation element is arranged in a positionally displaceable manner, the at least one positionally displaceable ventilation element being arranged on a guide system which can be designed as a rail guidance system, with other devices also being conceivable, of course.
  • the ventilation element is fastened centrally to a displaceable holder, such as a stand, for example.
  • the at least one ventilation element is arranged in a positionally displaceable manner, which has a particularly favorable effect on non-stationary workplaces.
  • the self-sufficient ventilation element has a freely selectable flow power that a high flow capacity between 500 to 10,000 m 3 / h, preferably about 500-2000 m 3 / h has.
  • the self-sufficient ventilation element has at least one pollutant filter, for example a HEPA filter (high-efficiency particulate air filter), which is arranged in the area where the fresh air flow emerges from the housing of the self-sufficient ventilation element.
  • a pollutant filter for example a HEPA filter (high-efficiency particulate air filter)
  • HEPA filter high-efficiency particulate air filter
  • the self-sufficient ventilation element is arranged at least one prefilter in the area of the inlet of the supply air into the supply air opening of the ventilation element or the system.
  • a heating element or a cooling element can be arranged in the system which is capable of controlling the temperature of the air quantities.
  • the method according to the invention for germ-free and virus-free ventilation of at least one location which can be designed as a workplace in a limited space with at least one self-sufficient ventilation element, is characterized in that an air flow is generated with the at least one self-sufficient ventilation element arranged above the workplace is generated, which has different flow velocities at different cross-sectional locations in a cutting plane, whereby the penetration of pollutant-contaminated droplets and an associated infection of the working person is prevented.
  • the amount of air supplied to the system or the individual ventilation element can be taken from the limited space and, as a result of the circulation process of the air masses, the entire room air is sterilized and cleaned, with almost complete heat recovery of the energy fed in at the same time.
  • At least one self-sufficient ventilation element can be set fully automatically by a control system from a control center or a remote control.
  • At least the self-sufficient ventilation element is adapted to the respective application and its surrounding conditions, both in terms of equipment and performance, whereby a high degree of flexibility of the entire system can be guaranteed.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of an exemplary embodiment of the system (1) according to the invention for ventilating at least one
  • Figure 2 is a schematic cross-sectional representation of a
  • Ventilation element (4) with its essential components
  • FIG. 3 shows a schematic side view of a work station (2) with an arrangement of a ventilation element (4) with a central suspension on a holder (25);
  • FIG. 4 shows an enlarged illustration of the device (9) which is grounded on one side of the air outlet opening (21);
  • FIG. 5 shows a schematic plan view of the air outlet opening (21) of the ventilation element (4);
  • FIG. 6 shows an exemplary embodiment with 3 workstations (2) which are ventilated by three ventilation elements (4), the individual ventilation elements (4) being arranged at different locations via a visual rail system (35).
  • FIG. 1 shows a schematic side view of an exemplary embodiment of the system 1 according to the invention for ventilating at least one workstation 2 in a room 3 with at least one ventilation element 4, the air flow 5 of which passes through at least one filter 6.
  • the ventilation element 4 is above the workplace 2 in a larger room 3, for example in a supermarket or a large hall with a conveyor belt, on which rests disordered material that has to be sorted out by several people, with the workplace 2 as a seat for a cashier who can sit on a chair 7.
  • the cashier on the chair 7 is surrounded by an air flow 5 ', which is indicated by vector arrows pointing downwards, the longer vector arrows 5 "being a A desk 8 in the form of a conveyor belt, on which goods to be sold are placed, is arranged between the cashier and a possible customer the cashier stops ⁇ . So ⁇ the pathogenic germs sent by the customer do not reach the workplace, i st between the cashier and the customer a stronger air flow 5 ”is arranged as a curtain, the function of which is to keep possible pathogenic pollutants away from workplace 2.
  • the stronger flow 5 ′′ is generated by a device 9, which can be designed as a nozzle and is arranged in the lower region of the ventilation element 4. The function of the ventilation element 4 is described in more detail below.
  • the device 9 can also be arranged at another point of an air outlet opening of the ventilation element 4, so that a stronger one is also in the back of the cashier Air flow 5 "prevails.
  • FIG. 2 shows a schematic cross-sectional illustration of an exemplary embodiment of a ventilation element 4, enlarged in its details.
  • the ventilation element 4 consists of an airtight housing 10, in which the individual components are arranged in a compact design.
  • the primary air stream 5 enters the housing 10 through an air inlet opening 11, with a pre-filter 12 being arranged in the inlet area, which filters out dust and fibers as well as larger particles floating in the air.
  • a temperature control element 13 is arranged in the flow direction, with which the sucked air can be cooled in the present embodiment.
  • a further tempering element 14 is arranged, which is designed as a heating element ⁇ , ⁇ wherein, in principle, may be sufficient, a temperature element '.
  • a partition 15 is arranged inside the housing 10, which separates the pretreated primary air and the post-treated secondary air.
  • the air flow is generated by a fan 16 and blown into the secondary space 17.
  • a certain uniform overpressure is built up here so that the air masses that have entered can be uniformly irradiated by at least one UV source 19, depending on the orientation of the rays, so that the first pathogenic pollutants can be killed here.
  • the germs and viruses still remaining in the air, as well as bacteria and other pathogenic germs are then filtered out with a so-called HEPA filter 6, so that the air masses 5 ', 5 "exiting the large-area air outlet opening 21 of the ventilation element 4 are absolutely germ-free and virus-free .
  • the main radiation of the at least one UV source 19 is aligned in such a way that it strikes the entire surface of the HEPA filter 6, it also completely kills the germs and viruses or pathogenic pollutants that have accumulated in the filter, so that the HEPA too -Filter itself is sterile and can be easily replaced if necessary and there are no problems with the disposal of the HEPA filter.
  • the pretreated supply air has passed both the heating element 14 and the cooling element 13, as already mentioned, the amounts of air enter a cavity 17 in which a slight overpressure is built up so that the amounts of air can pass through the Sehadsteff filter 6 serves for this purpose;
  • HEPA filter Particles down to 0.1 ⁇ m, such as dust that can damage the lungs of viruses, mite eggs or pollen, smoke particles, asbestos, bacteria, various toxic dusts and filter aerosols from the air.
  • the HEPA filter is mainly used in clean rooms with the highest requirements of ISO class 5 and better ⁇ .
  • ⁇ HEPA filters work with an efficiency of at least 99.999% compared to particles with grain sizes around 0.1 miti.
  • the construction of a HEPA filter is known in the general state of the art.
  • a HEPA filter is built up according to various operating principles, such as a sieve effect, in which particles get stuck between the filter fibers due to their size or the inertia effect, in which larger particles do not get stuck in the air flow, but due to their inertia in the filter material.
  • FIG. 3 shows a schematic view of a work station 2 with an arrangement of a ventilation element 4 which is fastened centrally to a holder.
  • the holder consists of a vertically set up rod 25 adjustable in length, at the upper end of which a cross member 26 is arranged, on which the ventilation element 4 is centrally suspended.
  • the holder has a foot 27 which provides the entire holder with a firm hold, so that the ventilation element can be set up at any suitable location.
  • a lamp 24 is arranged, the light radiation of which is directed onto the workstation 2.
  • FIG. 4 shows an enlarged representation of the device 9 which is arranged on one side of the air outlet opening 21.
  • the device 9 is arranged in the edge region of the air outlet opening 21 for flow compression, the device 9 being designed as a nozzle.
  • the nozzle of the device 9 can be designed as a slot nozzle or multi-hole nozzle, which depends on the respective Intended use.
  • a so-called scoop lip 9 ' is attached to the nozzle perpendicular to the longitudinal axis along the nozzle, with which the air masses emerging from the HEBA filter are at least partially captured in order to increase the flow velocity of the lateral air flow 5' in compressed form.
  • the width or the area of the ladle lip 9 ' is variable, which is indicated by the dashed lines and is selected so that the flow velocity of the edge flow 5''reaches the value that is sufficient to keep pollutants away from the interior of the air flow 5' .
  • the device 9 is fastened in a legible manner on a predetermined side of the housing 10 with a screw 22 which protrudes through a hole in the bracket 23.
  • the flow-compressing device 9 can be arranged on different sides of the air outlet opening 21.
  • the number of devices 9 that can be arranged in the edge areas of the air outlet opening 21 is also optional, so that in principle the entire interior of the flow can be completely surrounded by a faster flow 5 ".
  • the shape of the air outlet opening 21 can also be freely selected and can, for example, be polygonal, round or oval.
  • FIG. 5 shows a schematic top view of the air outlet opening 21 of the ventilation element 4.
  • the elongated device 9 is arranged on the left-hand side in this illustration, the sides being mitred, ie the angle of the bevel is 45 ° to the Horizontal, so that in principle a device 9 with a nozzle can be arranged on each side.
  • On the right-hand side in this illustration there is an elongated lamp or the reflectors of a lamp 24, the radiation of which is directed onto the work station 2. This also makes it possible in principle to arrange a lamp on each side of the air outlet opening 21.
  • FIG. 6 shows a schematic view of a part of a room 3 which is equipped with at least one work station 2 and is captured by a directed air flow 5 ′, 5 ′′ which emerges from at least one individual, self-sufficient ventilation element 4.
  • the ventilation element 4 is on one Guide system 29 movably attached so that the ventilation element 4 can be easily transported to a freely selectable location; whereby the ventilation element 4 can be transported to where it is directly needed when needed and when the workplace changes.
  • the ventilation elements 4 can be moved back and forth in the direction of the arrow while hanging on rollers 30 along rails 31.
  • each individual ventilation element 4 can be electronically / electrically controlled and regulated independently of one another, so that the individual needs of each milk worker at the workplace 2 can be taken into account.
  • the funnel-shaped air flow 5 ', 5 " is adjusted by air control elements so that it covers the entire work area of the employee.
  • the housing 10 of the ventilation element 4 contains all the components that are necessary to keep the fresh air clean. These include, in particular, filters, heating and cooling elements, UV light sources and fans.
  • the present invention presents a method and a system 1 operating according to this method for ventilation of at least one workstation 2 which is exposed to particular pollution, the air flow 5 ', 5 "having a characteristic profile whose Air flow is stronger at the edges than in the interior of the air flow.
  • the system 1 operating according to the method has, on the one hand, a comparatively low energy consumption and, on the other hand, provides a high degree of purity of the air quality, which meets the strict requirements of the work guidelines and the TRBA regulation.
  • the supply air is not taken from the outside space, but from the same space 3 in which the at least one workstation 2 is arranged.
  • the individual ventilation elements 4 can be controlled individually and operated in a network, if this appears necessary from the given external conditions.
  • the HEPA filters 6 and a selected UV radiation work together in an advantageous manner, which, among other things, considerably facilitates the replacement of the HEPA filter.

Abstract

The present invention relates to a method and to a system (1) operating according to said method for ventilating at least one workstation (2) which is subject to particular pollution loads. The present invention further discloses a system (1) which has relatively low energy consumption yet supplies a high degree of air quality purity, meeting the strict requirements of the TRBA regulation, wherein the air flow (5', 5") has a characteristic profile, the air flow of which being stronger at the edges than in the interior of the air flow. The supply air is not taken from the exterior space, but rather from the same space (3) in which the at least one workstation (2) is located. Furthermore, the individual ventilation elements (4) can be individually controlled and networked for operation, insofar as this appears necessary from the given exterior conditions. So-called HEPA filters and UV radiation advantageously interact in a special ventilation element (4) which, inter alia, significantly facilitates replacement of the HEPA filter.

Description

SYSTEM ZUR BELÜFTUNG VON INDIVIDUELLEN ARBEITSPLÄTZEN ZUR VERMEIDUNG VON TRÖPFCHENINFEKTIONEN SYSTEM FOR VENTILATION OF INDIVIDUAL WORKPLACES TO AVOID DROPLET INFECTION
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einem System zur Belüftung von individuellen Arbeitsplätzen zur Vermeidung von Tröpfcheninfektionen, insbesondere mit einem Belüftungselement, das unabhängig von seiner technischen Umgebung autark arbeitet und individuell eingestellt und geregelt werden kann, um möglichst die Luftströmung keimfrei, virenfrei, bakterienfrei, bzw. die Schadstoffkonzentration zu reduzieren und um die Übertragung schadstoffbelasteter Tröpfchen und eine damit verbundene Tröpfcheninfektion zu vermeiden. The present invention is concerned with a system for ventilation of individual workplaces to avoid droplet infections, in particular with a ventilation element that works independently of its technical environment and can be individually adjusted and regulated to keep the air flow as germ-free, virus-free, bacteria-free, or as possible to reduce the concentration of pollutants and to avoid the transmission of polluted droplets and the associated droplet infection.
Zur Belüftung von Arbeitsplätzen ist· es im Stand der Technik bekannt; über einem einzelnen Arbeitsplatz ein Belüftungselement anzuordnen, aus dem gereinigte vorbehandelte Luft ausströmt, die darüber hinaus erwärmt oder gekühlt werden kann. Diese vorbehandelten und/oder temperierten Luftmengen werden einem Rohrleitungssystem zugeführt, das die Teilluftmengen auf die einzelnen, über den Arbeitsplätzen angeordneten Vorrichtungen verteilt. Als nachteilig an Systemen dieser Art wird es empfunden, dass sie für Räume, wie beispielsweise große Hallen mit einer Vielzahl von Arbeitsplätzen, unflexibel und darüber hinaus im Vergleich zur tatsächlichen Notwendigkeit überdimensioniert und damit energieaufwendig und kostenintensiv sind. Darüber hinaus wird bei den im Stand der Technik bekannt gewordenen Systemen die zugeführte Frisehluft- weder entkeimt noch von Viren und/oder Bakterien befreit. It is known in the prior art for the ventilation of workplaces; To arrange a ventilation element above a single workstation, from which purified, pretreated air flows out, which can also be heated or cooled. These pretreated and / or tempered air quantities are fed to a pipeline system which distributes the partial air quantities to the individual devices arranged above the workstations. It is felt to be a disadvantage of systems of this type that they are inflexible for rooms, such as large halls with a large number of workstations, and, moreover, are overdimensioned in comparison to the actual necessity, and thus overdimensioned are energy consuming and costly. In addition, in the systems that have become known in the prior art, the hairdressing air supplied is neither sterilized nor freed from viruses and / or bacteria.
Ferner ist im Stand der Technik aus der Druckschrift WO 2009/087094 A1 eine Anordnung von mindestens einem Leuehtmittel und mindestens einem in diesem Gehäuse untergebrachten Wärmetauscher bekannt geworden, wobei das Gehäuse als flache Pendelleuchte ausgebildet ist, die von der Decke des Raumes abgehängt werden kann. Diese Anordnung ist sowohl für die Beleuchtung als auch die Klimatisierung eines Raumes, in dem mindestens ein Arbeitsplatz angeordneot ist, geeignet. Als nachteilig an dieser Anordnung wird es empfunden, dass die aus dem Gehäuse ausströmende Luft weder staubfrei noch keimfrei auf den Arbeitsplatz einströmt und somit weder den arbeitsreehtliehen noch den Vorschriften der TRBA-Verordnung entspricht. Furthermore, an arrangement of at least one light source and at least one heat exchanger housed in this housing has become known in the prior art from the publication WO 2009/087094 A1, the housing being designed as a flat pendant lamp that can be suspended from the ceiling of the room. This arrangement is suitable for both the lighting and the air conditioning of a room in which at least one workstation is arranged. It is felt to be a disadvantage of this arrangement that the air flowing out of the housing does not flow into the workplace in a dust-free or germ-free manner and thus neither complies with the work regulations nor the provisions of the TRBA regulation.
Weiterhin ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 31 49 832 A1 eine Raumanlage zur Erzeugung eines Individualklimas im Bereich des jeweiligen Arbeitsplatzes bekannt geworden, bei der über jedem einzelnen Arbeitsplatz ein kastenförmiges Aufnahmeelement mit mindestens einem Luftauslass angeordnet ist,· wobei die Zuluft einem Rehrsystem oberhalb der Raumdeoke von außen zugeführt wird. Da jedes einzelne Aufnahmeelement mit einem geringeren Abstand über dem Arbeitsplatz angeordnet werden kann als die Raumdecke selbst, kann jeder Arbeitsplatz individual klimatisiert werden, ohne dass dieses Individualklima vom raum- und lufttechnischen Zustand im übrigen Raum beeinflusst wird. Furthermore, from the German patent application DE 31 49 832 A1, a room system for generating an individual climate in the area of the respective workplace is known, in which a box-shaped receiving element with at least one air outlet is arranged above each individual workplace, the supply air being a stirring system above the room deoke is supplied from the outside. Since each individual receiving element can be arranged at a smaller distance above the workstation than the ceiling itself, each workstation can be individually air-conditioned without this individual climate being influenced by the room and ventilation conditions in the rest of the room.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 40 05 331 M ist· ferner eine mobile Abfallaufbereitungsanlage bekannt geworden, bei der in einem bestimmten Bereich zur manuellen Sortierung des Restmülls Personen innerhalb der mobilen Kabine an einem Arbeitsplatz positioniert sind und der Arbeitsplatz individuell mit Frischluft von außen versorgt wird, wobei in unmittelbarer Nähe des Arbeitsplatzes die Frischluft zu-und abgeführt wird. Ferner ist aus der DE 202016 106 540 U 1 ein Gehäuse mit- mindestens einemA mobile waste processing plant is also known from the German patent application DE 40 05 331 M, in which people are positioned within the mobile cabin at a workplace in a certain area for manual sorting of residual waste and the workplace is individually supplied with fresh air from the outside, the fresh air being supplied and discharged in the immediate vicinity of the workplace. Furthermore, from DE 202016 106 540 U 1, a housing with at least one
Luftauslass und mit einer Zufuhrleitung bekannt geworden, bei dem aus den Seitenflächen des Gehäuses einzelne einstellbare Luftauslässe angeordnet sind, deren Richtung individuell eingestellt werden kann. Air outlet and has become known with a supply line in which individual adjustable air outlets are arranged from the side surfaces of the housing, the direction of which can be set individually.
Weiterhin ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 102013 102 121 A1 eine Vorrichtung mit Beleuchtungs- und Klimafunktion bekannt geworden, bei der imFurthermore, from the German patent application DE 102013 102 121 A1, a device with a lighting and air conditioning function has become known, in which im
Bereieh des Ventilator mindestens eine UV-Liehtguelle zur Entkeimung der eintretende Luft vorgesehen ist, sodass infolge der Bestrahlung mit UV-LichtAt least one UV source for disinfecting the incoming air is provided for the fan, so that as a result of the irradiation with UV light
Bakterien und Viren abgetötet werden sollen. Bacteria and viruses should be killed.
Als nachteilig wird es am gesamten eben genannten Stand der Teehnik empfunden, dass einerseits nicht sichergestellt werden kann, dass mit den genannten Anlagen die Reinhaltung der zugeführten Luftströmung von Keimen, Viren, Bakterien und Staubpartikel gewährleistet ist und darüber hinaus die verbrauchte Energie nicht zurückgewonnen wird und im Vergleich zur erbrachten Leistung relativ groß ist, wobei der technische Aufwand relativ hoch und in der Praxis zu unflexibel ist. It is felt to be disadvantageous in the entire state of technology just mentioned that, on the one hand, it cannot be ensured that the systems mentioned ensure that the supplied air flow is kept clean from germs, viruses, bacteria and dust particles and, moreover, that the energy used is not recovered and is relatively large compared to the service provided, the technical effort being relatively high and too inflexible in practice.
Ein weiterer Naehteil der im Stand der Teehnik bekannten Geräte undAnother sewing part of the devices known in the prior art and
Anordnungen wird darin gesehen, dass die zugeführten Luftmassen von außen den Anlagen zugeführt werden und dadurch ständig neue Schadstoffe dem zu belüfteten Raum zugeführt werden. Arrangements are seen in the fact that the supplied air masses are supplied to the systems from outside and thus new pollutants are constantly supplied to the room to be ventilated.
Nachteilig ist es auch, dass die behandelten Luftmassen nicht gerichtet in den Raum geblasen werden, sondern verwirbelt aus der Luftaustrittsöffnung heraustreten kennen. It is also disadvantageous that the treated air masses are not blown into the room in a directed manner, but rather emerge from the air outlet opening in a swirled manner.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein nach diesem Verfahren arbeitendes System zur Verfügung zu stellen, dass die Nachteile des Stands der Technik beseitigt und die gereinigten Luftmengen in der Lage sind, zielgerichtet einen vorbestimmten Ort schadstofffrei zu halten, um Maßnahmen zu ergreifen, die eine Tröpfchenübertragung und die damit verbundene Tröpfcheninfektion verhindert, wobei das System kostengünstig in der Anschaffung und energiesparend im Betrieb ist. It is therefore the object of the present invention to provide a method and a system operating according to this method available that eliminates the disadvantages of the prior art and the purified air quantities in the Are able to purposefully keep a predetermined location free of pollutants in order to take measures that prevent droplet transmission and the droplet infection associated therewith, the system being inexpensive to purchase and energy-saving in operation.
Diese Aufgabe wird mit· den kennzeichnenden Merkmalen der Haupt-ansprüche gelöst. Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind den Unteransprüchen und der Beschreibung, sowie den Zeichnungen zu entnehmen. This object is achieved with the characterizing features of the main claims. Further features essential to the invention can be found in the subclaims and the description, as well as the drawings.
Das erfindungsgemäße System zur keim-,· bakterien- und vierenfreien Belüftung,· sowie die Verhinderung von Übertragungen schadstoffbelasteter Tröpfchen an mindestens einem Ort, der als Arbeitsplatz in einem begrenzten Raum ausgebildet sein kann und mindestens ein Belüftungselement und mindestens einen Schadstofffilter und mit mindestens einer Zuluftöffnung ausgerüstet ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Belüftungselement autark ausgebildet ist, d.h. unabhängig von seiner technischen und Umweltumgebung und eberhalb des zu belüfteten Ortes angeordnet- ist·,- wobei die Zuluftöffnung des autarken Belüftungselements, durch die Zuluft in das System bzw. in das Belüftungselement eintritt, innerhalb des Raumes angeordnet ist. The system according to the invention for germ-free, bacteria-free and fours-free ventilation, as well as the prevention of the transmission of polluted droplets in at least one place that can be designed as a workplace in a limited space and at least one ventilation element and at least one pollutant filter and with at least one air inlet is characterized in that the at least one ventilation element is designed to be self-sufficient, that is, it is arranged independently of its technical and environmental environment and above the location to be ventilated. enters the ventilation element, is arranged within the room.
Dabei ist es vorteilhaft, dass der mindestens eine Sehadstofffilter, der die Luftmassen keim- viren und bakterienfreifrei macht, bzw. pathogene Keime zumindest reduziert, oberhalb der Luftaustrittsöffnung angeordnet ist. It is advantageous that the at least one visual pollutant filter, which renders the air mass free of germs and bacteria, or at least reduces pathogenic germs, is arranged above the air outlet opening.
Ferner ist- es vorteilhaft, dass das oberhalb des Sehadstofffilters zwischen einem strömungserzeugenden Ventilator und dem mindestens einen Schadstofffilter zumindest eine UV-Quelle angeordnet ist, deren Strahlung auf den Schadstofffilter gerichtet ist und/oder einwirkt und dabei vorzugsweise Keime, Viren und Bakterien abtötet. Furthermore, it is advantageous that at least one UV source is arranged above the visual pollutant filter between a flow-generating fan and the at least one pollutant filter, the radiation of which is directed at and / or acts on the pollutant filter and preferably kills germs, viruses and bacteria.
Ein weiterer Vorteil wird darin gesehen, dass im Bereich der Luftaustrittsöffnung des Belüftungselements zumindest· an den Randbereichen eine Einrichtung angeordnet werden kann, die eine schnellere Luftbewegung erzeugt, als die Luftbewegung im übrigen Bereich der Luftaustrittsöffnung, wobei die schnellere Luftbewegung mögliche, in der Umgebung Umgebungsluft befindlichen pathogenen Tröpfchen davon abhält, in das Innere der Luftströmung einzudringen und die arbeitende Person zu infizieren. Another advantage is seen in the fact that in the area of the air outlet opening of the ventilation element, at least at the edge areas, a device which generates a faster air movement than the air movement in the remaining area of the air outlet opening, the faster air movement preventing possible pathogenic droplets in the surrounding ambient air from penetrating into the interior of the air flow and infecting the working person.
Dabei ist· es vorteilhaft·,· dass die Einrichtung als Düse mit· einer Schöpflippe ausgebildet ist, deren Breite und Fläche veränderbar ausgebildet sein kann. It is advantageous that the device is designed as a nozzle with a scoop, the width and area of which can be designed to be variable.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Einrichtung an verschiedenen Stellen der Luftaustrittsöffnung des Belüftungselement angeordnet und befestigt werden kann, vorzugsweise jedoch im Randbereich der Luftaustrittsöffnung. Furthermore, it is advantageous that the device can be arranged and fastened at different points of the air outlet opening of the ventilation element, but preferably in the edge region of the air outlet opening.
Vorteilhaft· ist· es auch, dass das mindestens eine autarke Belüftungselement sowohl mechanisch als auch elektrisch an- und abschaltbar ausgebildet ist und diese Abschaltung in einem Regelkreis eingebunden werden kann, der von einer Schaltzentrale, zum Beispiel einem Schaltschrank, ferngesteuert werden kann. Durch die mit der Erfindung getroffenen Maßnahmen wird erreicht, dass bei zumindest gleichbleibender Luftqualität nicht immer alle Belüftungselemente gleichzeitig eingeschaltet sind und dadurch der Energieverbrauch zumindest eingeschränkt· wird. Des weiteren wird mit· den erfindungsgemäßen Maßnahme ein hoher Reinheitsgrad der auf den Arbeitsplatz einströmenden Luftmengen erzielt, der den Anforderungen der Arbeitsrichtlinien und der TRBA-Verordnung entspricht, weil der gesamte Arbeitsbereich dauerhaft entkeimt bzw. Viren-und Bakterien frei gehalten wird. Infolge dieser Maßnahmen wird die Schadstoffkonzentration innerhalb des Raumes erheblich reduziert. It is also advantageous that the at least one self-sufficient ventilation element is designed so that it can be switched on and off mechanically as well as electrically and that this switch-off can be integrated in a control loop that can be remotely controlled from a control center, for example a switch cabinet. The measures taken with the invention ensure that with at least the same air quality, not all ventilation elements are always switched on at the same time and the energy consumption is at least limited as a result. Furthermore, the measure according to the invention achieves a high degree of purity of the air quantities flowing into the workplace, which corresponds to the requirements of the work guidelines and the TRBA regulation, because the entire work area is permanently sterilized or viruses and bacteria are kept free. As a result of these measures, the concentration of pollutants within the room is significantly reduced.
Vorteilhaft ist· es ferner,· dass mindestens ein Belüftungselement· ortsverschieblich angeordnet ist, wobei das mindestens eine ortsverschiebliche Belüftungselement an einem Führungssystem, das als Schienenleitsystem ausgebildet sein kann, angeordnet ist, wobei selbstverständlich andere Vorrichtungen ebenfalls denkbar sind. Allgemein ist· es aueh vorteilhaft·,· dass das Belüftungselement· an einer ortsverschieblichen Halterung, wie beispielsweise einen Ständer zentral befestigt ist. It is also advantageous that at least one ventilation element is arranged in a positionally displaceable manner, the at least one positionally displaceable ventilation element being arranged on a guide system which can be designed as a rail guidance system, with other devices also being conceivable, of course. In general, it is also advantageous that the ventilation element is fastened centrally to a displaceable holder, such as a stand, for example.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das mindestens eine Belüftungselement ortsverschieblich angeordnet ist, was sich besonders günstig auf nicht ortsfeste Arbeitsplätze auswirkt. Another advantage is that the at least one ventilation element is arranged in a positionally displaceable manner, which has a particularly favorable effect on non-stationary workplaces.
Verteilhaft- ist- es aueh,· dass das autarke Belüftungselement eine frei wählbare Strömungsleistung aufweist, die eine hohe Strömungsleistung zwischen 500 - 10.000 m3/h, vorzugsweise etwa 500-2000 m3/h aufweist. Verteilhaft- actual aueh it, · that the self-sufficient ventilation element has a freely selectable flow power that a high flow capacity between 500 to 10,000 m 3 / h, preferably about 500-2000 m 3 / h has.
Ferner ist- es vorteilhaft-, dass das autarke Belüftungselement mindestens einen Schadstofffilter, zum Beispiel einen HEPA-Filter (High-Efficency-Particulate- Airfilter) aufweist, der im Austrittsbereich der Frischluftströmung aus dem Gehäuse des autarken Belüftungselements angeordnet ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass die auf die am Arbeitsplatz tätige Person einströmende Luft zumindest weitgehend keimfrei, virenfrei und bakterienfrei ist. Furthermore, it is advantageous that the self-sufficient ventilation element has at least one pollutant filter, for example a HEPA filter (high-efficiency particulate air filter), which is arranged in the area where the fresh air flow emerges from the housing of the self-sufficient ventilation element. This ensures that the air flowing into the person working at the workplace is at least largely free of germs, viruses and bacteria.
Ein weiterer Vorteil wird darin gesehen,· dass das autarke Belüftungselement· mindestens einen Vorfilter im Bereich des Eintritts der Zuluft in die Zuluftöffnung des Belüftungselements bzw. des Systems angeordnet ist. Another advantage is seen in the fact that the self-sufficient ventilation element is arranged at least one prefilter in the area of the inlet of the supply air into the supply air opening of the ventilation element or the system.
Vorteilhaft· ist es aueh,- dass im System ein Heizelement· oder ein Kühlelement· angeordnet werden kann, das in der Lage ist, die Luftmengen zu temperieren. It is also advantageous that a heating element or a cooling element can be arranged in the system which is capable of controlling the temperature of the air quantities.
Vorteilhaft ist es ferner, mindestens einen Luftvorfilter im Eingangsbereich der Zuluftströmung anzuordnen, der zumindest größere Partikel daran hindert, ins Innere des Belüftungselements zu gelangen, um zu vermeiden, dass die Standzeiten des gesamten Systems, insbesondere des HEPA-Filters verkürzt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren zur keim- und virenfreien Belüftung mindestens eines Ortes, der als Arbeitsplatzes in einem begrenzten Raum mit mindestens einem autark arbeitenden Belüftungselement ausgebildet werden kann, zeichnet sich dadurch aus, dass mit dem mindestens einem autark arbeitenden, oberhalb des Arbeitsplatzes angeordneten Belüftungselement eine Luftströmung erzeugt wird, die an verschiedenen Querschnittsorten in einer Schnittebene unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten aufweist, wodurch das Eindringen ven Schadstoffen belastete Tropfehen und eine damit· verbundene Infektion der arbeitenden Person verhindert wird. It is also advantageous to arrange at least one air prefilter in the inlet area of the supply air flow, which prevents at least larger particles from getting into the interior of the ventilation element in order to avoid shortening the service life of the entire system, in particular the HEPA filter. The method according to the invention for germ-free and virus-free ventilation of at least one location, which can be designed as a workplace in a limited space with at least one self-sufficient ventilation element, is characterized in that an air flow is generated with the at least one self-sufficient ventilation element arranged above the workplace is generated, which has different flow velocities at different cross-sectional locations in a cutting plane, whereby the penetration of pollutant-contaminated droplets and an associated infection of the working person is prevented.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, dass die dem System, bzw. dem einzelnen Belüftungselement zugeführten Luftmengen dem begrenzten Raum entnommen werden kann und infolge des Umwälzprozesses der Luftmassen die gesamten Raumluft entkeimt und gereinigt wird, wobei gleichzeitig eine nahezu vollständige Wärmerüokgewinnung der eingespeisten Energie erfolgt. It is particularly advantageous that the amount of air supplied to the system or the individual ventilation element can be taken from the limited space and, as a result of the circulation process of the air masses, the entire room air is sterilized and cleaned, with almost complete heat recovery of the energy fed in at the same time.
Vorteilhaft ist es auch, dass mindestens ein autark arbeitendes Belüftungselement durch ein Regelungssystem voll automatisch von einer Schaltzentrale bzw. einer Fernbedienung aus eingestellt werden kann. It is also advantageous that at least one self-sufficient ventilation element can be set fully automatically by a control system from a control center or a remote control.
Dabei ist es vorteilhaft, dass zumindest das autarke Belüftungselement dem jeweiligen Anwendungsfall und seinen Umweitbedingungen sowohl in der Ausstattung als auch in der Leistung angepasst wird, wodurch eine hohe Flexibilität des gesamten Systems gewährleistet werden kann. It is advantageous that at least the self-sufficient ventilation element is adapted to the respective application and its surrounding conditions, both in terms of equipment and performance, whereby a high degree of flexibility of the entire system can be guaranteed.
Ein weiterer Vorteil wird darin gesehen,· dass mehrere autark arbeitende Belüftungselemente dem jeweiligen Anwendungsfall und seinen Randbedingungen entsprechend zusammengesetzt werden. Another advantage is seen in the fact that several autonomously working ventilation elements are put together according to the respective application and its boundary conditions.
Ein weiterer Verteil wird darin gesehen, dass die mögliche Abluft im unteren Bereich des Arbeitsplatzes abgesaugt wird und dem Arbeitsraum oder mindestens einem Belüftungselement direkt zugeführt wird. Another distribution is seen in the fact that the possible exhaust air is extracted in the lower area of the workplace and the work area or at least is fed directly to a ventilation element.
Im nun Felgenden wird die Erfindung anhand ven Zeichnungen im Detail näher erläutert. Es zeigt In the rim now, the invention is explained in more detail with reference to the drawings. It shows
Figur 1 eine schematisehe Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Systems (1) zur Belüftung mindestens einesFIG. 1 shows a schematic side view of an exemplary embodiment of the system (1) according to the invention for ventilating at least one
Arbeitsplatzes (2) in einem Raum (3) mit mindestens einem Belüftungselement (4), dessen Luftströmung (5',5“) das Eindringen von schadstoffbelasteten Tröpfchen verhindert; Work place (2) in a room (3) with at least one ventilation element (4), the air flow (5 ', 5 ") of which prevents the penetration of polluted droplets;
Figur 2 eine schematische Querschnittsdarstellung einesFigure 2 is a schematic cross-sectional representation of a
Belüftungselements (4) mit seinen wesentlichen Bauelementen; Ventilation element (4) with its essential components;
Figur 3 eine schematische Seitenansicht eines Arbeitsplatzes (2) mit einer Anordnung eines Belüftungselement (4) mit einer zentralen Aufhängung an einer Halterung (25); FIG. 3 shows a schematic side view of a work station (2) with an arrangement of a ventilation element (4) with a central suspension on a holder (25);
Figur 4 eine vergrößerte Darstellung der Einrichtung (9), die an einer Seite der Luftaustrittseffnung (21) angeerdnet ist; FIG. 4 shows an enlarged illustration of the device (9) which is grounded on one side of the air outlet opening (21);
Figur 5 eine schematische Draufsicht auf die Luftaustrittsöffnung (21) des Belüftungselements (4); FIG. 5 shows a schematic plan view of the air outlet opening (21) of the ventilation element (4);
Figur 6 ein Ausführungsbeispiel mit 3 Arbeitsplätzen (2), die von drei Belüftungselement (4) belüftet werden, wobei die einzelnen Belüftungselemente (4) über ein Sehienensystem (35) ortsverschiedentlich angeordnet sind. Die Figur 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Systems 1 zur Belüftung mindestens eines Arbeiteplatzes 2 in einem Raum 3 mit mindestens einem Belüftungselement 4, dessen Luftströmung 5 mindestens einen Filter 6 passiert. Dabei ist das Belüftungselement 4 oberhalb des Arbeitsplatzes 2 in einem größeren Raum 3, zum Beispiel in einem Supermarkt oder einer Großraumhalle mit einem Förderband, auf dem ungeordnetes Material aufliegt, das von mehreren Personen aussortiert werden muss, angeordnet, wobei der Arbeitsplatz 2 als Sitzplatz für eine Kassierperson, die auf einem Stuhl 7 sitzen kann,· ausgebildet ist.· Die Kassierperson auf dem Stuhl 7 wird dabei von einer Luftströmung 5‘ umgeben was durch nach unten weisende Vektor-Pfeile angedeutet ist, wobei die längeren Vektor-Pfeile 5" eine stärkere Strömung symbolisieren. Zwischen der Kassierperson und einem möglichen Kunden ist ein Pult 8 in Form eines Förderbandes angeordnet, auf dem zu verkaufende Waren aufgelegt werden. Hierbei trägt der Kunde ständig Viren und Bakterien sowie andere pathogene Keime an den Arbeitsplatz 2 heran, an dem sieh die Kassierperson aufhält·. Damit· die von dem Kunden ausgesendeten pathogenen Keime den Arbeitsplatz nicht erreichen, ist zwischen der Kassierperson und dem Kunden eine stärkere Luftströmung 5“ als Trennschleier angeordnet, deren Funktion es ist, die möglichen pathogenen Schadstoffe vom Arbeitsplatz 2 ab- oder fernzuhalten. Die stärkere Strömung 5“ wird durch eine Einrichtung 9, die als Düse ausgebildet sein kann und im unteren Bereich des Belüftungselement 4 angeordnet ist, erzeugt. Die Funktion des Belüftungselement 4 wird weiter unten näher beschrieben. Da mögliche pathogene Keime auch von anderen Seiten, zum Beispiel von der Rückseite durch einen weiteren Kunden an einem anderen Arbeitsplatz übertragen werden können, kann die Einrichtung 9 auch an anderer Stelle einer Luftaustrittsöffnung des Belüftungselement 4 angeordnet werden, sodass auch im Rücken der Kassierperson eine stärkere Luftströmung 5“ herrscht. FIG. 6 shows an exemplary embodiment with 3 workstations (2) which are ventilated by three ventilation elements (4), the individual ventilation elements (4) being arranged at different locations via a visual rail system (35). FIG. 1 shows a schematic side view of an exemplary embodiment of the system 1 according to the invention for ventilating at least one workstation 2 in a room 3 with at least one ventilation element 4, the air flow 5 of which passes through at least one filter 6. The ventilation element 4 is above the workplace 2 in a larger room 3, for example in a supermarket or a large hall with a conveyor belt, on which rests disordered material that has to be sorted out by several people, with the workplace 2 as a seat for a cashier who can sit on a chair 7. The cashier on the chair 7 is surrounded by an air flow 5 ', which is indicated by vector arrows pointing downwards, the longer vector arrows 5 "being a A desk 8 in the form of a conveyor belt, on which goods to be sold are placed, is arranged between the cashier and a possible customer the cashier stops ·. So · the pathogenic germs sent by the customer do not reach the workplace, i st between the cashier and the customer a stronger air flow 5 ”is arranged as a curtain, the function of which is to keep possible pathogenic pollutants away from workplace 2. The stronger flow 5 ″ is generated by a device 9, which can be designed as a nozzle and is arranged in the lower region of the ventilation element 4. The function of the ventilation element 4 is described in more detail below. Since possible pathogenic germs can also be transmitted from other sides, for example from the rear, by a further customer at another workstation, the device 9 can also be arranged at another point of an air outlet opening of the ventilation element 4, so that a stronger one is also in the back of the cashier Air flow 5 "prevails.
Die Figur 2 zeigt eine sehematische Querschnittedarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Belüftungselements 4 vergrößert in seinen Einzelheiten. Das Belüftungselement 4 besteht aus einem luftdichten Gehäuse 10, in dem die einzelnen Bauelemente in kompakter Bauweise angeordnet sind. Der primäre Luftstrem 5 tritt durah eine Lufteintrittsöffnung 11 in das Gehäuse 10 ein,· wobei im Eintrittsbereich ein Vorfilter 12 angeordnet ist, der Staub und Fasern, sowie größere Partikel, die in der Luft schweben, ausfiltert. Nach dem Vorfilter 12 ist in Strömungsrichtung ein Temperierelement 13 angeordnet, mit dem die angesaugte Luft im vorliegenden Ausführungsbeispiel abgekühlt werden kann. In Strömungsrichtung hinter dem Temperierelement 13, das als Kühlelement ausgebildet ist, ist ein weiteres Temperierelement 14 angeordnet, das als Heizelement- ausgebildet· ist,· wobei im Prinzip ein Temperaturelement’ ausreichend sein kann. Innerhalb des Gehäuses 10 ist eine Trennwand 15 angeordnet, die eine Trennung zwischen der vorbehandelten Primärluft und der nachbehandelten Sekundärluft bildet. Die Luftströmung wird durch einen Ventilator 16 erzeugt und in den Sekundärraum 17 eingeblasen. Infolge der eingeblasenen Luftströmung in den Sekundärraum 17 wird hier ein gewisser gleichmäßiger Überdruck aufgebaut, sodass die eingetretenen Luftmassen von mindestens einer UV-Quelle 19 gleichmäßig bestrahlt werden können,· je nach Ausrichtung der Strahlen,· sodass bereits hier erste pathogene Schadstoffe abgetötet werden können. Die noch in der Luft verbliebenen Keime und Viren, sowie Bakterien und andere pathogene Keime werden anschließend mit einem sogenannten HEPA-Filter 6 ausgefiltert, sodass die aus der großflächigen Luftaustrittsöffnung 21 des Belüftungselements 4 austretenden Luftmassen 5‘, 5“ absolut keim- und virenfrei sind. Da die Hauptstrahlung der mindestens einen UV-Quelle 19 so ausgerichtet ist, dass sie auf die gesamte Qberfläehe des HEPA-Filters 6 auftrifft,· tötet· sie aueh die im Filter angesammelten Keime und Viren bzw. pathogenen Schadstoffe völlig ab, sodass auch der HEPA-Filter selbst keimfrei ist und bei Bedarf mühelos ausgetauscht werden kann und keine Probleme bei der Entsorgung des HEPA-Filters entstehen. Nachdem die vorbehandelte Zuluft sowohl das Heizelement 14 als auch das Kühlelement 13 passiert haben, wie bereits erwähnt, gelangen die Luftmengen in einen Hohlraum 17, in dem ein leichter Überdruck aufgebaut wird, sodass die Luftmengen durah den Sehadsteff-Filter 6 hindurehtreten können,· der dazu dient;FIG. 2 shows a schematic cross-sectional illustration of an exemplary embodiment of a ventilation element 4, enlarged in its details. The ventilation element 4 consists of an airtight housing 10, in which the individual components are arranged in a compact design. The primary air stream 5 enters the housing 10 through an air inlet opening 11, with a pre-filter 12 being arranged in the inlet area, which filters out dust and fibers as well as larger particles floating in the air. After the prefilter 12, a temperature control element 13 is arranged in the flow direction, with which the sucked air can be cooled in the present embodiment. In the flow direction behind the tempering element 13, which is designed as a cooling element, a further tempering element 14 is arranged, which is designed as a heating element ·, · wherein, in principle, may be sufficient, a temperature element '. A partition 15 is arranged inside the housing 10, which separates the pretreated primary air and the post-treated secondary air. The air flow is generated by a fan 16 and blown into the secondary space 17. As a result of the air flow blown into the secondary space 17, a certain uniform overpressure is built up here so that the air masses that have entered can be uniformly irradiated by at least one UV source 19, depending on the orientation of the rays, so that the first pathogenic pollutants can be killed here. The germs and viruses still remaining in the air, as well as bacteria and other pathogenic germs are then filtered out with a so-called HEPA filter 6, so that the air masses 5 ', 5 "exiting the large-area air outlet opening 21 of the ventilation element 4 are absolutely germ-free and virus-free . Since the main radiation of the at least one UV source 19 is aligned in such a way that it strikes the entire surface of the HEPA filter 6, it also completely kills the germs and viruses or pathogenic pollutants that have accumulated in the filter, so that the HEPA too -Filter itself is sterile and can be easily replaced if necessary and there are no problems with the disposal of the HEPA filter. After the pretreated supply air has passed both the heating element 14 and the cooling element 13, as already mentioned, the amounts of air enter a cavity 17 in which a slight overpressure is built up so that the amounts of air can pass through the Sehadsteff filter 6 serves for this purpose;
Partikel bis zu 0,1 μm, wie beispielsweise Viren lungenschädigende Stäube, Milbeneier oder Pollen, Rauchpartikel, Asbest, Bakterien, diverse toxische Stäube und Aerosole aus der Luft auszufiltern. Der HEPA-Filter wird überwiegend in Reinräumen mit- höchsten Anforderungen der ISO Klasse 5 und besser verwendet·.· HEPA-Filter arbeiten mit einer Effizienz von mindestens 99,999 % gegenüber Partikeln mit Korngrößen um 0,1 miti. Der Aufbau eines HEPA-Filters ist im allgemeinen Stand der Technik bekannt. Ein HEPA-Filter ist nach verschiedenen Wirkprinzipien aufgebaut, wie beispielsweise einer Siebwirkung, bei der Partikel aufgrund ihrer Größe zwischen den Filterfasern hängen bleiben oder dem Trägheitseffekt, bei dem größere Partikel nicht dem Luftstrom, sondern auf Grund ihrer Trägheit· im Filter Material hängen bleiben.· Ferner wirkt ein Sperreffekt·,· bei dem kleinere Partikel zwar dem Luftstrom folgen, aber an bestimmten Fasern des Filters haften bleiben, wenn sie der entsprechenden Filterfaser sehr nahe kommen. Infolge der Abtötung der Keime, Viren und Bakterien ist ein gefahrloser Filterwechsel mühelos gewährleistet. Die aus der Luftaustrittsöffnung 21 austretende Luftströmung 5‘, 5“ ist dann auf den zu schützenden Arbeitsplatz 2 gerichtet. Particles down to 0.1 μm, such as dust that can damage the lungs of viruses, mite eggs or pollen, smoke particles, asbestos, bacteria, various toxic dusts and filter aerosols from the air. The HEPA filter is mainly used in clean rooms with the highest requirements of ISO class 5 and better ·. · HEPA filters work with an efficiency of at least 99.999% compared to particles with grain sizes around 0.1 miti. The construction of a HEPA filter is known in the general state of the art. A HEPA filter is built up according to various operating principles, such as a sieve effect, in which particles get stuck between the filter fibers due to their size or the inertia effect, in which larger particles do not get stuck in the air flow, but due to their inertia in the filter material. · There is also a blocking effect · in which smaller particles follow the air flow, but stick to certain fibers of the filter when they come very close to the corresponding filter fiber. As the germs, viruses and bacteria are killed, a safe filter change is effortlessly guaranteed. The air flow 5 ′, 5 ″ emerging from the air outlet opening 21 is then directed at the workplace 2 to be protected.
Die Figur 3 zeigt· eine schematische Ansicht- eines Arbeitsplatzes 2 mit· einer Anordnung eines Belüftungselements 4, das an einer Halterung zentral befestigt ist. Die Halterung besteht aus einem senkrecht aufgestellten und in der Länge verstellbaren Gestänge 25, an dessen oberen Ende eine Quertraverse 26 angeordnet ist, an der das Belüftungselement 4 zentral aufgehängt ist. Die Halterung weist einen Fuß 27 auf, der der gesamten Halterung einen festen Halt bietet, sodass das Belüftungselement an jedem passenden beliebigen Ort aufgestellt werden kann. In dieser Darstellung auf der rechten Seite des Gehäuses 10 ist eine Leuchte 24 angeordnet, deren Lichtstrahlung auf den Arbeitsplatz 2 gerichtet ist. FIG. 3 shows a schematic view of a work station 2 with an arrangement of a ventilation element 4 which is fastened centrally to a holder. The holder consists of a vertically set up rod 25 adjustable in length, at the upper end of which a cross member 26 is arranged, on which the ventilation element 4 is centrally suspended. The holder has a foot 27 which provides the entire holder with a firm hold, so that the ventilation element can be set up at any suitable location. In this illustration, on the right-hand side of the housing 10, a lamp 24 is arranged, the light radiation of which is directed onto the workstation 2.
Die Figur 4 zeigt· eine vergrößerte Darstellung der Einrichtung 9,· die an einer Seite der Luftaustrittsöffnung 21 angeordnet ist. Die Einrichtung 9 ist im Randbereich der Luftaustrittsöffnung 21 zur Strömungsverdichtung angeordnet, wobei die Einrichtung 9 als Düse ausgebildet ist. Die Düse der Einrichtung 9 kann als Langlochdüse oder Mehrlochdüse ausgebildet sein, was sich nach dem jeweiligen Anwendungszweck richtet. An die Düse schließt sich senkrecht zur Längsachse entlang der Düse eine sogenannte Schöpflippe 9‘ an,· mit der die Luftmassen,· die aus dem HEBA-Filter austreten, zumindest teilweise aufgefangen werden, um komprimiert die Strömungsgeschwindigkeit der seitlichen Luftströmung 5“ zu erhöhen. Die Breite bzw. die Fläche der Schöpflippe 9‘ ist variabel, was durch die gestrichelten Linien angedeutet ist und wird so ausgewählt, dass die Strömungsgeschwindigkeit der Randströmung 5“ den Wert erreicht, der ausreichend ist, um Schadstoffe aus dem Innenraum der Luftströmung 5‘ fernzuhalten. Die Einriehtung 9 ist in diesem Ausführungsbeispiel lesbar an einer vorbestimmten Seite des Gehäuses 10 mit einer Schraube 22, die durch eine Bohrung in der Lasche 23 ragt, befestigt. Die strömungsverdichtende Einrichtung 9 kann an verschiedenen Seiten der Luftaustrittsöffnung 21 angeordnet werden. Auch ist die Anzahl der Einrichtungen 9, die in den Randbereichen der Luftaustrittsöffnung 21 angeordnet werden können wahlfrei, sodass im Prinzip der gesamte Innenraum der Strömung vollständig von einer schnelleren Strömung 5“ umgeben sein kann.· Auch ist die Form der Luftaustrittseffnung 21 frei wählbar und kann beispielsweise mehreckig, rund oder oval ausgebildet werden. FIG. 4 shows an enlarged representation of the device 9 which is arranged on one side of the air outlet opening 21. The device 9 is arranged in the edge region of the air outlet opening 21 for flow compression, the device 9 being designed as a nozzle. The nozzle of the device 9 can be designed as a slot nozzle or multi-hole nozzle, which depends on the respective Intended use. A so-called scoop lip 9 'is attached to the nozzle perpendicular to the longitudinal axis along the nozzle, with which the air masses emerging from the HEBA filter are at least partially captured in order to increase the flow velocity of the lateral air flow 5' in compressed form. The width or the area of the ladle lip 9 'is variable, which is indicated by the dashed lines and is selected so that the flow velocity of the edge flow 5''reaches the value that is sufficient to keep pollutants away from the interior of the air flow 5' . In this exemplary embodiment, the device 9 is fastened in a legible manner on a predetermined side of the housing 10 with a screw 22 which protrudes through a hole in the bracket 23. The flow-compressing device 9 can be arranged on different sides of the air outlet opening 21. The number of devices 9 that can be arranged in the edge areas of the air outlet opening 21 is also optional, so that in principle the entire interior of the flow can be completely surrounded by a faster flow 5 ". The shape of the air outlet opening 21 can also be freely selected and can, for example, be polygonal, round or oval.
Die Figur 5 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Luftaustrittsöffnung 21 des Belüftungselements 4. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die längliche Einrichtung 9 in dieser Darstellung auf der linken Seite angeordnet, wobei die Seiten auf Gehrung geschnitten sind, d.h., der Winkel der Schräge beträgt 45° zur Waagerechten, sedass im Prinzip an jeder Seite eine Einriehtung 9 mit- einer Düse angeordnet werden kann. Auf der rechten Seite in dieser Darstellung ist eine längliche Leuchte, bzw. die Reflektoren einer Leuchte 24 angeordnet, deren Strahlung auf den Arbeitsplatz 2 gerichtet ist. Auch hiermit ist es prinzipiell möglich, an jeder Seite der Luftaustrittsöffnung 21 eine Leuchte anzuordnen. FIG. 5 shows a schematic top view of the air outlet opening 21 of the ventilation element 4. In the present exemplary embodiment, the elongated device 9 is arranged on the left-hand side in this illustration, the sides being mitred, ie the angle of the bevel is 45 ° to the Horizontal, so that in principle a device 9 with a nozzle can be arranged on each side. On the right-hand side in this illustration there is an elongated lamp or the reflectors of a lamp 24, the radiation of which is directed onto the work station 2. This also makes it possible in principle to arrange a lamp on each side of the air outlet opening 21.
Die Figur 6 zeigt eine schematische Ansicht eines Teils eines Raumes 3, der mit mindestens einem Arbeitsplatz 2 ausgerüstet ist und ven einer gerichteten Luftströmung 5‘,5“ erfasst wird, die aus mindestens einem individuellen autarken Belüftungselement 4 austritt. Das Belüftungselement 4 ist an einem Führungssystem 29 beweglich befestigt, sodass das Belüftungselement 4 müheles an einen frei wählbaren Ort transportiert werden kann; wodurch bei Bedarf und Ortswechsel des Arbeitsplatzes das Belüftungselement 4 dorthin transportiert werden kann, wo es direkt benötigt wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel können die Belüftungselemente 4 an Rollen 30 hängend entlang von Schienen 31 in Pfeilrichtung hin und her bewegt werden. Jedes einzelne Belüftungselement 4 kann darüber hinaus unabhängig voneinander elektronisch/elektrisch angesteuert und geregelt werden, sodass damit die individuellen Bedürfnisse eines jeden Milarbeiters am Arbeitsplatz- 2 berüeksiehtiet werden können. Die trichterförmige Luftströmung 5‘,5“ wird durch Luftleitelemente so eingestellt, dass sie den gesamten Arbeitsbereich des Mitarbeiters erfasst. In dem Gehäuse 10 des Belüftungselements 4 sind sämtliche Bauelemente, die für die Reinhaltung der Frischluft notwendig sind, enthalten. Dazu zählen insbesondere Filter, Heiz- und Kühlelemente, UV-Lichtquellen und Ventilatoren. FIG. 6 shows a schematic view of a part of a room 3 which is equipped with at least one work station 2 and is captured by a directed air flow 5 ′, 5 ″ which emerges from at least one individual, self-sufficient ventilation element 4. The ventilation element 4 is on one Guide system 29 movably attached so that the ventilation element 4 can be easily transported to a freely selectable location; whereby the ventilation element 4 can be transported to where it is directly needed when needed and when the workplace changes. In the present exemplary embodiment, the ventilation elements 4 can be moved back and forth in the direction of the arrow while hanging on rollers 30 along rails 31. In addition, each individual ventilation element 4 can be electronically / electrically controlled and regulated independently of one another, so that the individual needs of each milk worker at the workplace 2 can be taken into account. The funnel-shaped air flow 5 ', 5 "is adjusted by air control elements so that it covers the entire work area of the employee. The housing 10 of the ventilation element 4 contains all the components that are necessary to keep the fresh air clean. These include, in particular, filters, heating and cooling elements, UV light sources and fans.
Zusammenfassend darf festgestellt werden, dass mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine nach diesem Verfahren arbeitendes System 1 zur Belüftung von mindestens einem Arbeitsplatz 2 vorgestellt wird, der besonderen Schadstoffbelastungen ausgesetzt ist, wobei die Luftströmung 5‘, 5“ein charakteristisches Profil aufweist, dessen Luftströmung an den Rändern stärker ausgebildet ist, als im Innern der Luftströmung. Das nach dem Verfahren arbeitende System 1 weist einerseits einen vergleichsweise geringen Energieverbrauch auf und liefert andererseits einen hohen Reinheitsgrad der Luftbeschaffenheit, die den strengen Anforderungen der Arbeitsrichtlinien und der TRBA-Verordnung genügen. Dabei wird die Zuluft nicht dem Außenraum, sondern dem gleichen Raum 3, in dem der mindestens eine Arbeitsplatz 2 angeordnet ist, entnommen. Ferner können die einzelnen Belüftungselemente 4 individuell angesteuert und vernetzt betrieben werden, sofern dies von den vorgegebenen äußeren Bedingungen notwendig erscheint. In dem speziellen Belüftungselement 4 wirken die HEPA-Filter 6 und eine ausgewählte UV-Strahlung in vorteilhafter Art und Weise zusammen, die unter anderem ein Auswechseln des HEPA-Filters erheblich erleichtert. In summary, it can be stated that the present invention presents a method and a system 1 operating according to this method for ventilation of at least one workstation 2 which is exposed to particular pollution, the air flow 5 ', 5 "having a characteristic profile whose Air flow is stronger at the edges than in the interior of the air flow. The system 1 operating according to the method has, on the one hand, a comparatively low energy consumption and, on the other hand, provides a high degree of purity of the air quality, which meets the strict requirements of the work guidelines and the TRBA regulation. The supply air is not taken from the outside space, but from the same space 3 in which the at least one workstation 2 is arranged. Furthermore, the individual ventilation elements 4 can be controlled individually and operated in a network, if this appears necessary from the given external conditions. In the special ventilation element 4, the HEPA filters 6 and a selected UV radiation work together in an advantageous manner, which, among other things, considerably facilitates the replacement of the HEPA filter.

Claims

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS
1. System (1) zur keimfreien, virenfreien und bakterienfreien Belüftung von mindestens einem Ort (2), der als Arbeitsplatz in einem begrenzten Raum (3) ausgebildet sein kann,· mit· mindestens einem Belüftungselement- (4) und mindestens einem Schadstofffilter (6) und mit mindestens einer Zuluftöffnung (11), dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Belüftungselement (4) autark ausgebildet ist und oberhalb des zu belüftenden Ortes (2) angeordnet ist, wobei die Zuluftöffnung (11) des autarken Belüftungselements (4) innerhalb des Raumes (3) angeordnet ist. 1. System (1) for germ-free, virus-free and bacteria-free ventilation of at least one location (2), which can be designed as a workplace in a limited space (3), with at least one ventilation element (4) and at least one pollutant filter ( 6) and with at least one air inlet opening (11), characterized in that the at least one ventilation element (4) is self-sufficient and is arranged above the location (2) to be ventilated, the air inlet opening (11) of the autarkic ventilation element (4) inside of the room (3) is arranged.
2: System naeh Anspruch 1; gekennzeichnet durch eine buftaustrittsöffnung2: system according to claim 1; characterized by an air outlet opening
(21), die zumindest an den Randbereichen eine Einrichtung (9) aufweist, die eine schnellere Luftbewegung erzeugt, als die im übrigen Bereich der Luftaustrittsöffnung (21). (21), which has a device (9), at least at the edge areas, which generates a faster air movement than that in the remaining area of the air outlet opening (21).
3. System nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (9) als Düse mit einer Schöpflippe (9‘), deren Breite und Fläche veränderbar ausgebildet· sein kann. 3. System according to claim 1 and 2, characterized in that the device (9) can be designed as a nozzle with a scoop lip (9 '), the width and area of which can be changed.
4. System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (9) an verschiedenen Stellen der Luftaustrittsöffnung (21) angeordnet und befestigt werden kann, vorzugsweise im Randbereich der Luftaustrittsöffnung (21). 4. System according to one of the preceding claims, characterized in that the device (9) can be arranged and fastened at different points of the air outlet opening (21), preferably in the edge region of the air outlet opening (21).
5.· System nach Anspruch 1 ; dadurch gekennzeichnet,· dass der mindestens eine Schadstofffilter (6), der die Luftmassen keim- und virenfrei macht, bzw. pathogene Keime ausfiltert, oberhalb der Luftaustrittsöffnung (21) äfigö'ördhet ist. 5. · System according to claim 1 ; characterized in that the at least one pollutant filter (6), which renders the air mass free of germs and viruses, or filters out pathogenic germs, above the air outlet opening (21) äfigö'ördhet is.
6. System nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des Schadstofffilters (6) zwischen dem strömungserzeugenden Ventilator (16) und dem Schadstofffilter (6) zumindest eine UV-Quelle (19) angeordnet ist, deren Strahlung auf den Schadstofffilter (6) gerichtet ist und/oder einwirkt und dabei vorzugsweise Keime, Viren und Bakterien abtötet. 6. System according to claim 1, characterized in that at least one UV source (19) is arranged above the pollutant filter (6) between the flow-generating fan (16) and the pollutant filter (6), the radiation of which is directed onto the pollutant filter (6) is and / or acts and thereby preferably kills germs, viruses and bacteria.
7. System nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine autarke Belüftungselement (4) sowohl mechanisch als auch elektrisch an- und abschaltbar ausgebildet ist. 7. System according to claim 1, characterized in that the at least one self-sufficient ventilation element (4) can be switched on and off both mechanically and electrically.
8. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Belüftungselement (4) ortsverschieblich angeordnet ist. 8. System according to claim 1, characterized in that at least one ventilation element (4) is arranged displaceably.
9. System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine ortsverschiebliche Belüftungselement (.4) an einem Führungssystem (29), das eine Mehrzahl von Schienen (31) aufweist, angeordnet ist, 9. System according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one spatially displaceable ventilation element (.4) is arranged on a guide system (29) which has a plurality of rails (31),
10. System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Belüftungselement (4) an einer ortsverschieblichen Halterung (25) befestigt ist. 10. System according to one of the preceding claims, characterized in that the ventilation element (4) is attached to a displaceable holder (25).
11. System nach Anspruch 1 ; dadurch gekennzeichnet·,· dass das autarke Belüftungselement (6) eine hohe Strömungsleistung von 500 - 10.000 m3/h, vorzugsweise etwa 500-2000 m3/h aufweist. . 11. The system of claim 1 ; · characterized in · that the self-sufficient ventilation element (6) a high flow capacity from 500 to 10,000 m 3 / h, preferably about 500-2000 m 3 / h has. .
12. System nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet dass das autarke Belüftungselement (4) mindestens einen Schadstofffiiter (6), zum Beispiel einen HEPA-Filter (High-Efficency-Particulate-Airfilter), aufweist, der im Austrittsbereich der Luftströmung (5) aus dem luftdichten Gehäuse (10) des autarken Belüftungselements (4) angeordnet ist. 12. System according to claim 1, characterized in that the self-sufficient ventilation element (4) has at least one pollutant filter (6), for example a HEPA filter (high-efficiency particulate air filter), which is in The exit area of the air flow (5) from the airtight housing (10) of the self-sufficient ventilation element (4) is arranged.
13. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das autarke Belüftungselement (4) mindestens einen Vorfilter (18) im Bereich der Zuluftöffnung (11) im System angeordnet ist. 13. System according to claim 1, characterized in that the self-sufficient ventilation element (4) is arranged at least one pre-filter (18) in the area of the air inlet opening (11) in the system.
14. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Eingangsbereich der Luftströmung mindestens ein Heizelement (14) und/oder mindestens ein Kühlelement (13) angeordnet ist, oder oder ein temperiert Element, dass die eintretenden Luftmassen temperiert. 14. System according to claim 1, characterized in that at least one heating element (14) and / or at least one cooling element (13) is arranged in the inlet area of the air flow, or or a temperature-controlled element that temperature-controls the incoming air masses.
15. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens einen Vorfilter (12) im Eingangsbereich der Zuluftströmung 5 angeordnet ist. 15. System according to claim 1, characterized by at least one pre-filter (12) in the inlet area of the supply air flow 5.
16. Verfahren zur keim- und virenfreien Belüftung mindestens eines Ortes (2), der als Arbeitsplatzes in einem begrenzten Raum (3) mit mindestens einem autark arbeitenden Belüftungselement (6) ausgebildet werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem mindestens einen autark arbeitenden, oberhalb des Arbeitsplatzes (2) angeordneten Belüftungselement (4) eine Luftströmung (5‘,5“) erzeugt wird, die an verschiedenen Querschnittsorten der gesamten Luftströmung (5‘,5“) in einer Schnittebene unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten aufweist. 16. A method for germ-free and virus-free ventilation of at least one location (2) which can be designed as a workplace in a limited space (3) with at least one self-sufficient ventilation element (6), characterized in that the at least one self-sufficient, A ventilation element (4) arranged above the workplace (2) generates an air flow (5 ', 5 ") which has different flow speeds at different cross-sectional locations of the entire air flow (5', 5") in a sectional plane.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsgeschwindigkeiten und Temperaturen der Gesamtströmung durch ein Regelungssystem ferngesteuert von einer Schaltzentrale, bzw. einem Schaltkasten (32) eingestellt werden kann. 17. The method according to claim 16, characterized in that the flow speeds and temperatures of the overall flow can be set remotely by a control system from a control center or a switch box (32).
18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die dem System (1,T), bzw. dem einzelnen Belüftungselement (4) zugeführten Luftmengen dem begrenzten Raum (3) entnommen werden. 19; Verfahren nach einem der verangegangenen Ansprüche,· dadurch gekennzeichnet, dass mehrere autarke Belüftungselemente (4) dem jeweiligen Anwendungsfall und seinen Randbedingungen angepasst und räumlich und schaltungstechnisch zusammengesetzt werden können. 18. The method according to claim 16, characterized in that the system (1, T), or the individual ventilation element (4) supplied air quantities are taken from the limited space (3). 19; Method according to one of the preceding claims, characterized in that several self-sufficient ventilation elements (4) can be adapted to the respective application and its boundary conditions and can be combined spatially and in terms of circuitry.
20. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abluft im unteren Bereich des Arbeitsplatzes (2) abgesaugt wird und dem Arbeitsraum (3) oder einem Belüftungselement (4) zugeführt wird. 20. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the exhaust air in the lower area of the workplace (2) is sucked off and fed to the work space (3) or a ventilation element (4).
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