WO2022043253A1 - Air-cleaning device and method for providing a respiratory air flow - Google Patents

Air-cleaning device and method for providing a respiratory air flow Download PDF

Info

Publication number
WO2022043253A1
WO2022043253A1 PCT/EP2021/073255 EP2021073255W WO2022043253A1 WO 2022043253 A1 WO2022043253 A1 WO 2022043253A1 EP 2021073255 W EP2021073255 W EP 2021073255W WO 2022043253 A1 WO2022043253 A1 WO 2022043253A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
flow
air
breathing
air flow
purification device
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/073255
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Robert Krüger
Andreas Hildebrandt
Peter Sevcuk
Frank Carsten
Original Assignee
Purevento Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Purevento Gmbh filed Critical Purevento Gmbh
Publication of WO2022043253A1 publication Critical patent/WO2022043253A1/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/10—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering
    • F24F8/108—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering using dry filter elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/08—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/20—Casings or covers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/20—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by sterilisation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/20—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by sterilisation
    • F24F8/22—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by sterilisation using UV light

Definitions

  • the present invention relates to an air purification device for providing a flow of breathing air to people, the flow of breathing air having a reduced concentration of pollutants, in particular a reduced concentration of viruses, compared to the ambient air, with blower means for generating an air flow for feeding the flow of breathing air and with filter means arranged in the air flow for removing pollutants from the airflow.
  • the present invention also relates to a method for providing a breathing air flow to people, the breathing air flow having a reduced concentration of pollutants, in particular a reduced virus concentration, compared to the ambient air, in which an air flow is generated to feed the breathing air flow and pollutants are removed from the air flow.
  • Generic air cleaning devices as well as generic methods are installed in many public buildings.
  • Appropriate ventilation systems are usually installed in the area of the ceiling of the building, for example in the area of the roof structure of an airport terminal.
  • the known air purification devices and previously known methods for air purification have the disadvantage that only an insufficient improvement in the breathing air can be achieved.
  • a ceiling-mounted Air cleaning device even favor a spread of pollutants in the room with a disadvantage.
  • the corona virus which can trigger the lung disease Covid 19 can be transmitted not only via droplets but also up to 50% through bioaerosols containing corona viruses.
  • the smallest particles containing corona viruses remain in the air, similar to fine dust.
  • the bioaerosols can swirl and are thus transported over longer distances and, according to the current state of knowledge, are contagious for several hours. It can be enough for an infection if a person breathes in the virus-contaminated air after an infected person is or has been in the same room.
  • the inadequacy of traditional indoor air cleaning devices has already led to the introduction of mandatory face mask wear in many cases.
  • the present invention is based on the object of specifying an air purification device of the type mentioned at the outset and a method of the type mentioned above for providing a flow of breathing air to people which provide a breathing air flow with a reduced concentration of pollutants, in particular with a reduced concentration of viruses.
  • the object on which the invention is based is achieved with an air cleaning device of the type mentioned at the outset in that it is designed to generate a breathing air flow with a downward flow direction component, the breathing air flow preferably also having a horizontal flow direction component.
  • this measure advantageously generates a vertically downwardly directed air flow, in which breathing air is provided with a downwardly directed flow, particularly advantageously at head height of the person.
  • the exhaled air of the people is additionally advantageously deflected downwards in order to be inhaled by other people with as little risk as possible.
  • the vertical air flow makes it possible to produce breathing air with a reduced concentration of pollutants, in particular with a reduced concentration of viruses.
  • the breathing air flow works if, in an advantageous embodiment of the invention, it also has a horizontal flow direction component in addition to a vertical flow direction component, like a screen that directs possible aerosols and other pollutants downwards. In this way, the breathing air flow counteracts the spread of possible pollutants in the volume of the room according to the invention.
  • a suction opening for sucking in the ambient air is provided near the floor in the air cleaning device according to the invention.
  • the suction of the ambient air can advantageously continue to generate an air flow of contribute top to bottom. This prevents the air exhaled by people from being able to spread throughout the entire volume of the room.
  • the provision of a flow of breathing air to persons is particularly favorable if a blow-out opening for blowing out the flow of breathing air is arranged at a height adapted to the posture of the person, the height preferably being variable.
  • This measure allows the breathing air flow generated by the air cleaning devices according to the invention with a reduced concentration of pollutants to be directed to where the mouth and nose of the people to be treated are located.
  • the air cleaning device according to the invention can advantageously ensure a safe and relaxed stay with several people in public places through targeted air cleaning, in that the people have to inhale the smallest possible amounts of potentially polluted, in particular virus-contaminated, air.
  • the breathing air flow is supplied directly at the breathing level of the person by this measure.
  • the measure that the height is variable in a development of the invention advantageously makes it possible to adapt the air cleaning device to different usage configurations. For example, it can be adjusted to a lower height of the outlet opening in closed rooms where people mainly sit, whereas it can be adjusted to a higher height in rooms where people mostly stand, such as in an airport hall or in the check-in area of an airport The height of the outlet opening can be adjusted.
  • first deflection means are provided for changing the flow direction of the air flow.
  • Air cleaning devices in which air is sucked in near the ground and the cleaned breathing air flow is blown out at breathing height, an essentially upwards directed air flow must first be generated by the air cleaning device by means of the blower means.
  • the first deflection means are advantageously provided according to this variant of the invention. All measures and devices known per se to a person skilled in the art can be used as deflection means.
  • a deflection plate can be guided into the air flow as a deflection means for deflecting the flow medium.
  • the first deflection means comprise a plate, preferably curved at least in one spatial direction, in particular concavely.
  • a plate in the air jet advantageously enables a particularly simple and to that extent cost-effective design in order to cause the air jet to be deflected.
  • the advantage of a concavely curved plate as a deflection means is firstly that the flow can be redirected by 90° or more, with the formation of lossy turbulence due to the concave curvature being able to be at least reduced with a suitable design of the radii. With a suitable arrangement of the concavely curved plate, this can also achieve a division of the flow in addition to a change in the flow direction of the air flow.
  • the air flow can be divided into two partial flows of approximately equal strength with opposite flow directions. This is advantageous, for example, in order to generate a flow of breathing air on two sides of the air purification device.
  • the air cleaning device can be used in this case, for example, as a partition between queues, with a Air cleaning device supplied with a suitably placed concave curved plate as a deflection two parallel queues of people to be supplied with breathing air.
  • the deflection means comprise a plane that is concavely curved in two spatial directions
  • a breathing air flow with an annular cross section can be generated in an advantageous embodiment of the invention.
  • the air purification device according to the invention can advantageously be used in a kind of isolated solution, for example in hotel lobbies, meeting rooms, restaurants and bars where people communicate or in fitness clubs where athletes train next to each other in a small space.
  • means are provided for varying the first deflection means in order to vary the change in the flow direction of the air space.
  • a hinge or the like can be used as a means for varying the deflection means in a manner that is well known per se to a person skilled in the art.
  • the means for varying the first deflection means can also include drive means in order to make the fine adjustment particularly convenient or in connection with a controller and/or suitable sensors to enable automated adjustment.
  • the air cleaning device are first Flow dividing means provided to divide the air flow into two or more partial air flows.
  • the air flow can be deflected in two or more horizontal directions in order to supply different areas around the air purification device with a breathing air flow.
  • a partial flow can be directed upwards and one or more partial flows can be generated in different horizontal directions.
  • the first flow-dividing means divide the air flow into a partial flow of breathing air to be fed directly to the flow of breathing air (18) and a spatial flow directed essentially upwards.
  • the intensity can be adjusted by suitably selecting the division ratio set the partial flow of breathing air to a level that is comfortable for the people to be supplied.
  • the cleaning performance generated by the blower means is advantageously retained. This is because the room flow, which is essentially directed upwards, also consists of the air flow guided through the filter means and thus of pollutant-reduced air. In general, a flow speed of less than 2 m/s is considered suitable for people's comfort, so that no drafts occur.
  • the flow separation means can advantageously be used with the air cleaning device according to the invention to clean the air space volume with high performance on the one hand and on the other hand for a targeted generation of a breathing air flow for supply to the people to be supplied at breathing height with a flow rate suitable for this, which can be significantly smaller than that of the spatial flow.
  • the spatial flow can be directed essentially vertically upwards, in order to be larger in comparison to the flow of breathing air flow rate to be blown out without impairing the comfort of the people.
  • means are provided for varying the first flow-dividing means in order to vary the ratio of the partial air flows to one another, in particular the ratio of the partial air flow to the room flow.
  • an operating mode adapted to the conditions at the installation site and the desired flow rates for the partial flow of breathing air can advantageously be selected.
  • an opening with a variable cross section can be provided for the room flow, which determines the proportion of the room flow and thus indirectly that of the breathing air partial flow.
  • the first deflection means are formed integrally with the first flow-dividing means.
  • a roof that is curved in one or two dimensions and has a closable opening can be introduced into the air flow directed vertically upwards. In this case, the room flow flows through the opening if it is not closed. At the same time, the partial flow of breathing air is deflected by the roof, so that it receives a flow velocity component downwards.
  • the deflection means integrally formed with the flow separation means can also be designed as an exchangeable module in order to provide the air purification device according to the invention with a suitable unit for deflection and flow sharing, depending on the conditions at the installation site.
  • second flow dividing means are provided in order to branch off at least one bypass flow, preferably directed from the exhaust opening essentially directly to the suction opening, from the partial flow of breathing air.
  • the air flow is divided according to the invention into three basic air flows, namely the room flow, which is preferably directed essentially upwards, the respiratory air flow with a downward flow direction component and preferably a horizontal flow direction component, and the bypass flow.
  • the advantage of branching off a bypass flow in the aforementioned sense is that it can form a veil which uses the entire front and rear side of an air cleaning device according to the invention to guide air into the intake area. This measure advantageously increases the suction effectiveness of an air cleaning device according to the invention significantly.
  • the room flow directed upwards can form the largest part of the air flow after passing through the filter means.
  • the room flow advantageously ensures good air quality even in a large room volume.
  • the room flow can form a local overpressure in the room volume in the area of the room flow. This advantageously ensures better removal of polluted air.
  • the bypass flow can be Adjust dimensions of a housing of the air cleaning device according to the invention in order to maximize the beneficial effects of the bypass flow.
  • the second deflection means can in particular contain a deflection plate which is angled relative to the first deflection means.
  • a deflection flap can be rotatably mounted and can preferably be driven by an electric stepping motor. An optimization of the direction of the bypass flow can thus advantageously also take place automatically in conjunction with a corresponding controller.
  • the filter means can have a particle filter, in particular a HEPA filter, and/or a UVC filter.
  • HEPA particulate filters are regularly used in medical areas such as hospitals or clean room laboratories to keep the air clean and have proven themselves there.
  • HEPA aerosol filters advantageously serve to clean the ambient air of aerosols, bacteria and viruses.
  • HEPA filters have the advantage that, in addition to the bioaerosols, they also filter ultra-fine dust from the ambient air, which can penetrate deep into the lungs and increase the susceptibility to respiratory diseases.
  • HEPA stands for high efficiency particulate air filter.
  • the filter media are provided with a UVC filter
  • UV disinfection with the short-wave UVC components of the light can be beneficial render the filtered viruses harmless.
  • the UVC filters advantageously guarantee the sterility of the filter media in order to provide a reliable and environmentally friendly disinfection method.
  • the UVC filters are particularly useful for disinfecting the system outside of operating hours, i.e. when the blower means are idle, by killing any viruses that may be present inside the system.
  • the effectiveness of the UVC filters is particularly favorable when there is no flow through the system.
  • the filter means are arranged in the air flow in such a way that a first HEPA filter is arranged on the suction side of the blower means and, in terms of flow, one of a pair of UVC lamps is arranged between the first HEPA filter and the blower means existing first UVC filter.
  • a UVC filter can preferably again be arranged on the pressure side of the blower means, downstream of which a second HEPA filter can follow. This cascading of filter elements on the suction and pressure sides of the fan means has proven to be particularly efficient within the scope of the invention.
  • thermal cleaning means are provided in order to render harmless any pollutants that remain inside the air cleaning device (1, 101, 201) after operation with the blower means (5) stopped.
  • the pollutants are viruses such as the corona virus
  • thermal cleaning of the interior of the device is of crucial importance in order to prevent contamination of the operating personnel when replacing the filter media.
  • the thermal cleaning means can be designed in particular as electrical heating coils. These are preferably activated when the fan means are at a standstill after the end of an operating phase. In In this state, the heating coils are able to heat the stagnant air volume inside the system to a temperature adapted to render the pollutants in question harmless.
  • the object directed to a method is achieved according to the invention by a method of the type mentioned at the outset, in which the respiratory air flow is provided with a downward flow direction component, with the respiratory air flow preferably additionally receiving a horizontal flow direction component.
  • the flow of breathing air provided in this way according to the method according to the invention can advantageously function as a screen which directs possible aerosols downwards and thus prevents possible contaminants from spreading in the room volume.
  • people are supplied with filtered air in a targeted manner and, at the same time, further contamination of the room volume by the air exhaled by people is reduced.
  • the method according to the invention is particularly favorable if the air flow is divided into a partial flow of breathing air to be supplied to the flow of breathing air and a spatial flow that is preferably directed vertically upwards.
  • the air flow can be divided within the scope of the invention in such a way that the largest proportion of the filtered air flow is directed upwards in order to achieve high air quality in the entire volume of the room.
  • Another favorable effect is that the room flow generates a local overpressure in the area of the room flow in the room volume. This is conducive to better evacuation of contaminated air.
  • the ambient air is sucked in near the ground and / or by the flow of breathing air in a a height adapted to a posture of the people is blown out, the advantageous effects of providing cleaned air to the people on the one hand and preventing the spread of contaminated exhaled air of the people in the room on the other hand are equally further improved.
  • the method is particularly favorable if at least one bypass flow is branched off from the partial breathing air flow.
  • the bypass flow is routed directly close to the ground in order to be sucked in again there. In this way, the bypass flow is able to form a veil that significantly increases the suction effectiveness of the process.
  • bypass flow is directed essentially vertically downwards.
  • Fig. 1 a schematic side view of an inventive
  • Air purification device in a first exemplary embodiment
  • Fig. 2 a schematic representation in side view of a
  • FIG. 1 Arrangement of three air cleaning devices according to the invention as shown in FIG. 1 to illustrate their mode of operation; 3: schematic representation of a further embodiment of an air cleaning device according to the invention in a perspective view;
  • FIG. 3a a plan view of the arrangement according to FIG. 3;
  • FIG. 4 schematic perspective view of a further preferred embodiment of an air cleaning device according to the invention with two deflection means and two flow dividing means;
  • Fig. 5 Detailed view of the invention
  • Air cleaning device in a view rotated slightly clockwise about the plane of the drawing compared to the perspective according to FIG. 4 in an operating mode that is different from that of FIG. 4;
  • Fig. 6 schematic representation in side view of the
  • Air purification device according to Figures 4 and 5 flow conditions that can be generated.
  • the air cleaning device 1 shows a schematic representation of an air purification device 1 according to the invention in a first preferred embodiment.
  • the air cleaning device 1 has a housing 2 .
  • the housing 2 has a suction opening 3 for sucking in ambient air 4 at the lower end.
  • a fan 5 is arranged inside the housing 2 of the air cleaning device 1 in order to generate an air flow 6 through the housing 2 of the air cleaning device 1 .
  • the fan 5 is arranged in such a way and the housing 2 of the air cleaning device 1 is aligned in such a way that the air flow 6 within the housing 2 is directed vertically upwards.
  • a first HEPA filter 7 is arranged in the air flow 6 downstream of the intake opening 3 and thus above the intake opening 3 .
  • a UVC lamp 8 is arranged on the left inside the housing 2 of the air purification device 1 in order to form a UVC filter.
  • a heating coil 9 is arranged opposite the UVC lamp 8 in the schematic representation.
  • a further UVC lamp 8 is arranged in the same way downstream and thus above the fan 5 in order to form a second UVC filter.
  • a second HEPA filter 10 is arranged in the air flow 6 within the housing 2 of the air cleaning device 1 downstream and thus above the second UVC lamp 8 .
  • a heating coil 9 is arranged opposite the second UVC lamp 8 in the schematic representation. The second heating coil 9 can also be activated, in particular when the fan 5 is stopped, in order to heat the stationary air volume inside the air purification device 1 to a temperature sufficient to render the pollutants remaining inside harmless.
  • An air outlet 11 for the air flow 6 is formed at the upper end of the housing 2 .
  • a roof module 12 is integrally formed on the housing 2 of the air cleaning device 1 according to FIG. 1 above and thus further downstream of the air outlet 11 .
  • the roof module 12 has a deflection plate 13 that is concavely curved in the plane of the drawing.
  • the deflection plate 13 is inserted into the air flow 6 in such a way that the air flow 6 when it strikes the concave surface is divided into two substantially equal partial flows 14, 15 to the left and to the right.
  • the concave inner surface of the deflection plate 13 has the effect that the two partial flows 14, 15 of approximately the same size have a vertical flow direction component 16 directed downwards. This is illustrated in FIG.
  • the partial flows 14, 15 also have a horizontal flow direction component 17 in addition to the vertical flow direction component 16 directed downwards.
  • the concave inner surface of the deflection plate 13 of the roof module 12 of the air cleaning device according to the invention thus causes a breathing air flow 18 to be provided to the left and right, which is directed obliquely downwards to the ground.
  • FIG. 2 schematically shows a preferred embodiment of an arrangement according to the invention of several air cleaning devices 1 according to FIG. 1 .
  • Two corridors 19, 20 are shown in a schematic side view.
  • the queues 21, 22, 23, 24 are indicated in the schematic side view by a person in a frontal view.
  • the two corridors 19, 20 are each delimited laterally by two air cleaning devices according to the invention as shown in FIG.
  • each of the air cleaning devices 1 provides a breathing air flow 18 directed obliquely downwards for the people waiting in the queues 21 , 22 , 23 , 24 . Due to the height of the exhaust opening 25 for the breathing air flow 18, it is ensured that the breathing air flow 18 is arranged at a breathing height of the people to be supplied. It can also be seen in FIG. 2 that due to the action of the fan 5 of each of the air cleaning devices 1, ambient air 4 is sucked in through the suction opening 3 in the bottom area of the air cleaning devices 1 in such a way that a circulation 25 running essentially downwards is created. This has the advantage that the air exhaled by the people in the queues 21 , 22 , 23 , 24 is sucked out downwards and the spread of aerosols between the queues 21 , 22 , 23 , 24 is thus effectively counteracted.
  • FIG. 3 shows a perspective view of a further embodiment of an air cleaning device 100 according to the invention in cooperation with a person 26, also shown only schematically. Details of the air cleaning device 101 cannot be seen in FIG.
  • the basic structure corresponds to that of the air cleaning device 1 according to FIG. 1.
  • the roof module 112 of the air cleaning device 101 according to FIG 6 is arranged.
  • the deflection plate 113 is constructed like a shell with a curvature in two spatial dimensions.
  • FIG. 3a which shows a top view of the arrangement according to FIG. 3, the shell-like deflection plate 113 of the roof module 112 of the air cleaning device 101 according to FIG in an azimuth angular range of 360° around the air cleaning device 101 .
  • a flow with an annular cross-section is created.
  • people around the Air cleaning device 101 are supplied with pollutant-free breathing air flow 18 at breathing height.
  • FIG. 4 shows a schematic perspective view of another preferred embodiment of an air cleaning device 201 according to the invention.
  • the air cleaning device 201 according to FIG Blower can be arranged analogously to the air cleaning device according to FIG.
  • the air purification device 201 also has an intake opening 203 near the floor.
  • the decisive difference between the air cleaning device 201 according to FIG. 4 and the air cleaning device 1 according to FIG. 1 is the design of the roof module 212.
  • the roof module 212 of the air cleaning device 201 according to FIG concave deflection plate 310 of the roof module 12 of the air cleaning device 1 from FIG.
  • the deflection plate 213 of the roof module 212 of the air cleaning device 201 from FIG. Displaceable plates, not shown in FIG. 4, can vary the cross section of the blow-off opening 227.
  • small rectangular deflection plates 228 are attached to the left and right of the concave order deflection plate 213 with the blow-off opening 227 at an angle 229, 230.
  • the baffle plate 228 is on the left at an angle 229 of 90° to the baffle plate 213 attached, whereas the right deflection plate 228 is attached at an angle 230 of 330°, ie pointing obliquely upwards.
  • FIG. 5 shows an enlarged detail of the air cleaning device 201 according to FIG. 4 and in particular of the roof module 212 in a perspective view rotated slightly about the vertical vertical axis.
  • the rectangular deflection plate 228 has a rectangular recess 231 on its longitudinal side facing the concavely curved deflection plate 213 .
  • a lateral slot 232 is formed between the concavely curved deflection plate 213 and the rectangular deflection plate 228, which slot serves as a blow-out opening for blowing out the flow of respiratory air 18.
  • the angle 229 or 230 between the flat deflection plate 228 with the recess of 231 and the concave deflection plate 213 is variable via a hinge not shown in FIG. 5, optionally via a drive also not shown in FIGS. Between the longitudinal edge of the planar deflection plate 228 facing away from the concave deflection plate 213 and the housing 202 of the air cleaning device
  • FIG. 6 illustrates the functioning of the air cleaning device according to FIGS. 4 and 5.
  • FIG. 6 is schematic and shows a side view corresponding to the perspective according to FIG. 1.
  • the air cleaning device 201 according to FIG. 5 can be seen in FIG.
  • the air flows outside the air purification device 201 determined by simulation calculations are illustrated.
  • FIG. 6 shows a spatial flow 33 directed vertically upwards. The spatial flow 33 arises from the vertical air flow 6 within the housing
  • the breathing air flow 18 directed obliquely downward exits from the slot 232 formed by the recess 231 in the planar deflection plate 228 .
  • the cross-sectional area of the vent opening 227 is significantly larger than that of the slot 232. Accordingly, the flow rate in the spatial flow 233 vertically upwards is significantly greater than the flow rate in the breathing air flow 18.
  • both the breathing air flow 18 and the room flow 233 have already passed through the filters arranged in the housing 202 of the air cleaning device 201 and in this respect have a reduced concentration of pollutants, for example a reduced concentration of viruses, compared to the ambient air 4 .
  • a bypass flow 235 flows through the bypass opening 233 .
  • the bypass stream 235 flows along the housing 202 of the air cleaning device 201 directly to the suction opening 203.
  • an intake stream 236 can be seen, which is sucked into the intake opening 203 by the fan means, which cannot be seen in FIG.
  • the air purification device 201 shown schematically in FIG.
  • This ensures high air quality in a large room volume.
  • a hepack is created in the volume of space by the space flow 234 .
  • the breathing air flow 18 acts as a screen, which deflects possible aerosols that are exhaled by the people to be treated downwards and thus prevents possible contaminants from spreading further in the volume of the room.
  • a flow of breathing air 18 is generated via the slot 232 at a flow rate of less than 2 m/s, in particular 0.5 m/s.
  • the flow distribution illustrated in FIG. 6 can effectively keep gaps with a width of 3.5 m, for example, healthy when several devices are arranged next to one another, as is sketched in FIG.
  • the bypass flow 235 forms a veil that uses the entire front and rear side of the housing 202 of the air cleaning device 201 to guide air into the suction area around the suction opening 203 . This advantageously increases the suction effectiveness.
  • the flow distribution illustrated in FIG. 6 is obtained with the air cleaning device 201 according to the invention according to FIGS. 4 and 5 when the angles 229, 230 are 90° or less, so that the bypass flow 235 is essentially vertical downwards in the direction of the intake opening 203 is performed.
  • the direction of the breathing air flow 18 obliquely downwards is defined by the curvature of the deflection plate 213, which specifies the direction for the air flow 18 passing through the slot 232.
  • the angles 229, 230 between the planar deflection plate 228 adjoining the concave deflection plate 213 can be varied.
  • the air purification device according to the invention or with suitable arrangements of several of the air purification device according to the invention, it is possible to ensure that people are supplied with filtered breathing air at a flow rate that minimally impairs comfort.
  • the vertical airflow from top to bottom ensures short routes for the contaminated air to the air cleaner.
  • the adjustability of deflection elements enables universal use of the air cleaning device according to the invention in different room geometries.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)

Abstract

In order to make available an air-cleaning device (1, 101, 201) for providing a respiratory air flow (18) to persons, wherein the respiratory air flow (18) has, compared with ambient air (4), a reduced pollutant concentration, in particular a reduced virus concentration, with blower means (5) for generating an air flow (6) for feeding the respiratory air flow (18) and with filter means (7, 8, 10), arranged in the air flow (6), for removing pollutants from the air flow (6), and in order to make available a method for providing a respiratory air flow (18) to persons (26), wherein the respiratory air flow (18) has, compared with ambient air, a reduced pollutant concentration, in particular a reduced virus concentration, in which method an air flow (6) for feeding the respiratory air flow (18) is generated and pollutants are removed from the air flow (6), providing a respiratory air flow (18) that has a reduced pollutant concentration, in particular a reduced virus concentration, it is proposed that the respiratory air flow (18) has a downwardly directed vertical flow direction component (16), wherein the respiratory air flow (18) preferably additionally has a horizontal flow direction component (17).

Description

Luftreinigungsvorrichtung und Verfahren zur Bereitstellung eines Atemluftstroms Air purification device and method for providing a flow of breathing air
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftreinigungsvorrichtung zur Bereitstellung eines Atemluftstroms an Personen, wobei der Atemluftstrom gegenüber einer Umgebungsluft eine verminderte Schadstoffkonzentration, insbesondere eine verminderte Virenkonzentration, aufweist, mit Gebläsemitteln zur Erzeugung eines Luftstroms zur Speisung des Atemluftstroms und mit in dem Luftstrom angeordneten Filtermitteln zum Entfernen von Schadstoffen aus dem Luftstrom. The present invention relates to an air purification device for providing a flow of breathing air to people, the flow of breathing air having a reduced concentration of pollutants, in particular a reduced concentration of viruses, compared to the ambient air, with blower means for generating an air flow for feeding the flow of breathing air and with filter means arranged in the air flow for removing pollutants from the airflow.
Die vorliegende Erfindung betrifft gleichermaßen ein Verfahren zur Bereitstellung eines Atemluftstroms an Personen, wobei der Atemluftstrom gegenüber einer Umgebungsluft eine verminderte Schadstoffkonzentration, insbesondere eine verminderte Virenkonzentration, aufweist, bei welchem ein Luftstrom zur Speisung des Atemluftstroms erzeugt wird und Schadstoffe aus dem Luftstrom entfernt werden. The present invention also relates to a method for providing a breathing air flow to people, the breathing air flow having a reduced concentration of pollutants, in particular a reduced virus concentration, compared to the ambient air, in which an air flow is generated to feed the breathing air flow and pollutants are removed from the air flow.
Gattungsgemäße Luftreinigungsvorrichtungen gleichermaßen wie gattungsbildende Verfahren sind in vielen öffentlichen Gebäuden installiert. In der Regel sind entsprechende Lüftungssysteme im Bereich der Decke des Gebäudes, etwa im Bereich der Dachkonstruktion eines Flughafenterminals, installiert. Insbesondere bei geschlossenen Räumen wie Schiffssalons, Flughafengebäuden, Sporthallen, Konzerthäusern, Hörsälen, Klassenräumen, Hoteleingangsbereichen, Ladengeschäften, Bahnhofsgebäuden und dergleichen kann mit den bekannten Luftreinigungsvorrichtungen und vorbekannten Verfahren zur Luftreinigung mit Nachteil nur eine unzureichende Verbesserung der Atemluft erreicht werden. Im ungünstigsten Falle kann eine deckenmontierte Luftreinigungsvorrichtung sogar eine Ausbreitung von Schadstoffen im Raum mit Nachteil sogar begünstigen. Generic air cleaning devices as well as generic methods are installed in many public buildings. Appropriate ventilation systems are usually installed in the area of the ceiling of the building, for example in the area of the roof structure of an airport terminal. Especially in closed rooms such as ship lounges, airport buildings, sports halls, concert halls, lecture halls, classrooms, hotel entrance areas, shops, train station buildings and the like, the known air purification devices and previously known methods for air purification have the disadvantage that only an insufficient improvement in the breathing air can be achieved. In the worst case, a ceiling-mounted Air cleaning device even favor a spread of pollutants in the room with a disadvantage.
Die Luftreinigung in Innenräumen hat mit Ausbruch der globalen Coronapandemie erheblich an Bedeutung gewonnen. Nach aktuellem Wissensstand kann das Corona Virus, welches die Lungenkrankheit Covid 19 auslösen kann, nicht nur über Tröpfchen sondern zu 50 % auch durch coronavirenhaltige Bioaerosole übertragen werden. Dabei bleiben kleinste coronavirenhaltige Partikel ähnlich wie Feinstaub in der Luft. Die Bioaerosole können verwirbeln und werden so über längere Strecken transportiert und sind dabei nach derzeitigem Wissensstand über mehrere Stunden ansteckend. Für eine Ansteckung kann es bereits genügen, wenn eine Person die virusbelastete Luft einatmet, nachdem eine infizierte Person sich in demselben Raum aufhält oder aufgehalten hatte. Die Unzulänglichkeit herkömmlicher Luftreinigungsvorrichtungen in geschlossenen Räumen hat bereits in vielen Fällen zur Einführung einer Pflicht zum Tragen von Atemmasken geführt. Indoor air purification has become significantly more important with the outbreak of the global corona pandemic. According to the current state of knowledge, the corona virus, which can trigger the lung disease Covid 19, can be transmitted not only via droplets but also up to 50% through bioaerosols containing corona viruses. The smallest particles containing corona viruses remain in the air, similar to fine dust. The bioaerosols can swirl and are thus transported over longer distances and, according to the current state of knowledge, are contagious for several hours. It can be enough for an infection if a person breathes in the virus-contaminated air after an infected person is or has been in the same room. The inadequacy of traditional indoor air cleaning devices has already led to the introduction of mandatory face mask wear in many cases.
Es besteht daher ein Bedarf daran, zusätzlich zu generellen Sicherheitsund Hygieneregeln eine effektive Lösung zur Bereitstellung von gesunder Atemluft anzugeben, um das Infektionsrisiko auf ein akzeptables Minimum herunterzufahren. Dies gilt insbesondere in geschlossenen Räumen, in bevölkerten Bereichen und in engen Kontaktzonen, bzw. allgemein in baulich begrenzten Lufträumen ohne ausreichende Frischluftzufuhr, bei Menschenmengen und bei engen Kontaktsituationen. There is therefore a need to specify an effective solution for providing healthy breathing air in addition to general safety and hygiene rules in order to reduce the risk of infection to an acceptable minimum. This applies in particular in closed rooms, in populated areas and in close contact zones, or generally in structurally limited air spaces without sufficient fresh air supply, in crowds and in close contact situations.
Der vorliegenden Erfindung liegt vor dem geschilderten Hintergrund die Aufgabe zu Grunde, eine Luftreinigungsvorrichtung der eingangs genannten Art sowie ein Verfahren der vorgenannten Art zur Bereitstellung eines Atemluftstroms an Personen anzugeben, welche einen Atemluftstrom mit verminderter Schadstoffkonzentration, insbesondere mit verminderter Virenkonzentration, bereitstellen. Against the background described, the present invention is based on the object of specifying an air purification device of the type mentioned at the outset and a method of the type mentioned above for providing a flow of breathing air to people which provide a breathing air flow with a reduced concentration of pollutants, in particular with a reduced concentration of viruses.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird bei einer Luftreinigungsvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass sie zur Erzeugung eines Atemluftstroms mit einer nach unten gerichteten Strömungsrichtungskomponente ausgebildet ist, wobei der Atemluftstrom vorzugsweise zusätzlich eine horizontale Strömungsrichtungskomponente aufweist. Durch diese Maßnahme wird erfindungsgemäß mit Vorteil eine vertikal nach unten gerichtete Luftströmung erzeugt, bei welcher Atem lüft insbesondere mit Vorteil in Kopfhöhe der Personen mit einem nach unten gerichteten Strom bereitgestellt wird. Die Ausatemluft der Personen wird dabei zusätzlich mit Vorteil nach unten abgelenkt, um mit möglichst geringerem Risiko von weiteren Personen eingeatmet zu werden. Durch die vertikale Luftführung lässt sich erfindungsgemäß daher eine Atem lüft mit verminderter Schadstoffkonzentration, insbesondere mit verminderter Virenkonzentration, erzeugen. Der Atemluftstrom funktioniert, wenn er in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung neben einer vertikalen Strömungsrichtungskomponente auch eine horizontale Strömungsrichtungskomponente aufweist, wie ein Schirm, der mögliche Aerosole und andere Schadstoffe nach unten richtet. Auf diese Weise wirkt der Atemluftstrom erfindungsgemäß durch Ausbreitung möglicher Schadstoffe im Raumvolumen entgegen. The object on which the invention is based is achieved with an air cleaning device of the type mentioned at the outset in that it is designed to generate a breathing air flow with a downward flow direction component, the breathing air flow preferably also having a horizontal flow direction component. According to the invention, this measure advantageously generates a vertically downwardly directed air flow, in which breathing air is provided with a downwardly directed flow, particularly advantageously at head height of the person. The exhaled air of the people is additionally advantageously deflected downwards in order to be inhaled by other people with as little risk as possible. According to the invention, the vertical air flow makes it possible to produce breathing air with a reduced concentration of pollutants, in particular with a reduced concentration of viruses. The breathing air flow works if, in an advantageous embodiment of the invention, it also has a horizontal flow direction component in addition to a vertical flow direction component, like a screen that directs possible aerosols and other pollutants downwards. In this way, the breathing air flow counteracts the spread of possible pollutants in the volume of the room according to the invention.
Besonders vorteilhaft ist es im Rahmen der Erfindung, wenn bei der erfindungsgemäßen Luftreinigungsvorrichtung eine Ansaugöffnung zum Ansaugen der Umgebungsluft in Bodennähe vorgesehen ist. Im Zusammenwirken mit dem erfindungsgemäßen Atemluftstrom mit einer abwärts gerichteten Strömungsrichtungskomponente kann das Ansaugen der Umgebungsluft mit Vorteil weiter zur Erzeugung eines Luftstromes von oben nach unten beitragen. Dadurch wird verhindert, dass von Personen ausgeatmete Luft sich in dem gesamten Raumvolumen ausbreiten kann.It is particularly advantageous within the scope of the invention if a suction opening for sucking in the ambient air is provided near the floor in the air cleaning device according to the invention. In cooperation with the breathing air flow according to the invention with a downward flow direction component, the suction of the ambient air can advantageously continue to generate an air flow of contribute top to bottom. This prevents the air exhaled by people from being able to spread throughout the entire volume of the room.
Die Bereitstellung eines Atemluftstroms an Personen bereitet sich in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Luftreinigungsvorrichtung besonders günstig, wenn eine Ausblasöffnung zum Ausblasen des Atemluftstroms in einer an eine Körperhaltung der Personen angepassten Höhe angeordnet ist, wobei vorzugsweise die Höhe variabel ist. Durch diese Maßnahme lässt sich der von der erfindungsgemäßen Luftreinigungsvorrichtungen erzeugte Atemluftstrom mit verminderter Schadstoffkonzentration gezielt dorthin lenken, wo Mund und Nase der zu versorgenden Personen befindlich sind. Mit Vorteil kann die erfindungsmäße Luftreinigungsvorrichtung durch gezielte Luftreinigung für einen sicheren und entspannten Aufenthalt mit mehreren Menschen an öffentlichen Orten sorgen, indem die Personen möglichst geringe Mengen potentiell schadstoffhaltiger, insbesondere virenverseuchter, Luft einatmen müssen. Erfindungsgemäß wird durch diese Maßnahme der Atemluftstrom direkt auf Atemhöhe der Personen zugeführt. In a further advantageous embodiment of the air purification device according to the invention, the provision of a flow of breathing air to persons is particularly favorable if a blow-out opening for blowing out the flow of breathing air is arranged at a height adapted to the posture of the person, the height preferably being variable. This measure allows the breathing air flow generated by the air cleaning devices according to the invention with a reduced concentration of pollutants to be directed to where the mouth and nose of the people to be treated are located. The air cleaning device according to the invention can advantageously ensure a safe and relaxed stay with several people in public places through targeted air cleaning, in that the people have to inhale the smallest possible amounts of potentially polluted, in particular virus-contaminated, air. According to the invention, the breathing air flow is supplied directly at the breathing level of the person by this measure.
Die Maßnahme, dass in Weiterbildung der Erfindung die Höhe variabel ist, ermöglicht es mit Vorteil, die Luftreinigungsvorrichtung an unterschiedliche Einsatzkonstellationen anzupassen. Beispielsweise kann sie in geschlossenen Räumen, in denen die Personen überwiegend sitzen, auf eine niedrigere Höhe der Auslassöffnung justiert werden, wohingegen sie in Räumen, in denen überwiegend gestanden wird, etwa in einer Flughafenhalle oder im Check-in Bereich eines Flughafens, auf eine größere Höhe der Auslassöffnung justiert werden. The measure that the height is variable in a development of the invention advantageously makes it possible to adapt the air cleaning device to different usage configurations. For example, it can be adjusted to a lower height of the outlet opening in closed rooms where people mainly sit, whereas it can be adjusted to a higher height in rooms where people mostly stand, such as in an airport hall or in the check-in area of an airport The height of the outlet opening can be adjusted.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind erste Umlenkmittel zur Änderung einer Strömungsrichtung des Luftstroms vorgesehen. Insbesondere bei Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Luftreinigungsvorrichtung, bei denen eine Luftansaugung in Bodennähe erfolgt und ein Ausblasen des gereinigten Atemluftstroms in Atemhöhe erfolgt, muss mittels der Gebläsemittel zunächst von der Luftreinigungsvorrichtung ein im Wesentlichen nach oben gerichteter Luftstrom erzeugt werden. Um am Ende einen Atemluftstrom mit einer nach unten gerichteten Strömungsrichtungskomponente zu erhalten, sind gemäß dieser Variante der Erfindung mit Vorteil die ersten Umlenkmittel vorgesehen. Als Umlenkmittel kommen alle dem Fachmann für sich genommen bekannten Maßnahmen und Vorrichtungen infrage. Insbesondere kann zur Umlenkung der Strömungsmittel als Umlenkmittel eine Umlenkplatte in den Luftstrom geführt sein. In a further preferred embodiment of the invention, first deflection means are provided for changing the flow direction of the air flow. In particular in the case of configurations according to the invention Air cleaning devices, in which air is sucked in near the ground and the cleaned breathing air flow is blown out at breathing height, an essentially upwards directed air flow must first be generated by the air cleaning device by means of the blower means. In order to obtain a breathing air flow with a downward flow direction component at the end, the first deflection means are advantageously provided according to this variant of the invention. All measures and devices known per se to a person skilled in the art can be used as deflection means. In particular, a deflection plate can be guided into the air flow as a deflection means for deflecting the flow medium.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfassen die ersten Umlenkmittel eine, vorzugsweise mindestens in einer Raumrichtung, insbesondere konkav, gekrümmte, Platte. Eine Platte im Luftstrahl ermöglicht mit Vorteil eine besonders einfache und insoweit kostengünstige Bauform, um eine Umlenkung des Luftstrahls zu bewirken. Der Vorteil einer konkav gekrümmten Platte als Umlenkmittel ist darüber hinaus zunächst, dass eine Strömungsumrichtung um 90° oder mehr erreicht werden kann, wobei die Entstehung verl ustbehafteter Verwirbelungen aufgrund der konkaven Wölbung bei geeigneter Auslegung der Radien zumindest vermindert werden kann. Bei geeigneter Anordnung der konkav gekrümmten Platte kann diese neben einer Änderung der Strömungsrichtung des Luftstromes auch eine Teilung der Strömung erreichen. Wenn etwa eine in einer Raumrichtung konkav gekrümmte Platte vorgesehen ist, kann der Luftstrom in zwei in etwa gleich starke Teilströme mit entgegengesetzter Strömungsrichtung aufgeteilt werden. Dies ist beispielsweise vorteilhaft, um einen Atemluftstrom an zwei Seiten der Luftreinigungsvorrichtung zu erzeugen. Die Luftreinigungsvorrichtung kann in diesem Falle beispielsweise als Trennwand zwischen Warteschlangen eingesetzt werden, wobei eine Luftreinigungsvorrichtung bei geeignet platzierter konkav gekrümmter Platte als Umlenkmittel zwei parallel nebeneinander stehende Warteschlangen von mit Atem lüft zu versorgenden Personen versorgt.In an advantageous embodiment of the invention, the first deflection means comprise a plate, preferably curved at least in one spatial direction, in particular concavely. A plate in the air jet advantageously enables a particularly simple and to that extent cost-effective design in order to cause the air jet to be deflected. The advantage of a concavely curved plate as a deflection means is firstly that the flow can be redirected by 90° or more, with the formation of lossy turbulence due to the concave curvature being able to be at least reduced with a suitable design of the radii. With a suitable arrangement of the concavely curved plate, this can also achieve a division of the flow in addition to a change in the flow direction of the air flow. If, for example, a plate that is concavely curved in one spatial direction is provided, the air flow can be divided into two partial flows of approximately equal strength with opposite flow directions. This is advantageous, for example, in order to generate a flow of breathing air on two sides of the air purification device. The air cleaning device can be used in this case, for example, as a partition between queues, with a Air cleaning device supplied with a suitably placed concave curved plate as a deflection two parallel queues of people to be supplied with breathing air.
Wenn die Umlenkmittel in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung eine in zwei Raumrichtungen konkav gekrümmte Ebene umfassen, kann man in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung einen Atemluftstrom mit ringförmigem Querschnitt erzeugen. Dadurch kann mit Vorteil erfindungsgemäß die erfindungsgemäße Luftreinigungsvorrichtung in einer Art Insellösung beispielsweise in Hotellobbys, Besprechungsräumen, Restaurants und Bars eingesetzt werden, bei denen Personen Kommunikationen führen oder in Fitnessclubs, bei denen Sportler auf engem Raum nebeneinander trainieren. If, in an advantageous embodiment of the invention, the deflection means comprise a plane that is concavely curved in two spatial directions, a breathing air flow with an annular cross section can be generated in an advantageous embodiment of the invention. As a result, the air purification device according to the invention can advantageously be used in a kind of isolated solution, for example in hotel lobbies, meeting rooms, restaurants and bars where people communicate or in fitness clubs where athletes train next to each other in a small space.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Luftreinigungsvorrichtung sind Mittel zum Variieren der ersten Umlenkmittel vorgesehen, um die Änderung der Strömungsrichtung des Luftraums zu variieren. Durch diese Maßnahme ist es gemäß der Erfindung mit Vorteil möglich, den Atemluftstrom an die Gegebenheiten am Aufstellort der erfindungsgemäßen Luftreinigungsvorrichtung anzupassen, um sicherzustellen, dass der Atemluftstrom in Atemhöhe zugeführt wird. Als Mittel zum Variieren der Umlenkmittel kann ein Scharnier oder Ähnliches in dem Fachmann für sich genommen wohlbekannter Weise dienen. Insbesondere können die Mittel zum Variieren der ersten Um lenkmittel auch Antriebsmittel umfassen, um die Feinjustierung besonders komfortabel zu gestalten bzw. um in Verbindung mit einer Steuerung und/oder geeigneter Sensorik eine automatisierte Justierung zu ermöglichen. In a further advantageous embodiment of the air purification device according to the invention, means are provided for varying the first deflection means in order to vary the change in the flow direction of the air space. With this measure, it is advantageously possible according to the invention to adapt the flow of breathing air to the conditions at the installation site of the air cleaning device according to the invention in order to ensure that the flow of breathing air is supplied at breathing height. A hinge or the like can be used as a means for varying the deflection means in a manner that is well known per se to a person skilled in the art. In particular, the means for varying the first deflection means can also include drive means in order to make the fine adjustment particularly convenient or in connection with a controller and/or suitable sensors to enable automated adjustment.
Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Luftreinigungsvorrichtung sind erste Stromteilungsmittel vorgesehen, um den Luftstrom in zwei oder mehr Teilluftströme aufzuteilen. So kann der Luftstrom beispielsweise in zwei oder mehr horizontale Richtungen abgelenkt werden, um unterschiedliche Bereiche um die Luftreinigungsvorrichtung mit einem Atemluftstrom zu versorgen. Gleichermaßen kann im Rahmen der Erfindung ein Teilstrom nach oben gerichtet und ein oder mehrere Teilströme in unterschiedliche horizontale Richtungen erzeugt werden. According to a particularly preferred embodiment of the air cleaning device according to the invention are first Flow dividing means provided to divide the air flow into two or more partial air flows. For example, the air flow can be deflected in two or more horizontal directions in order to supply different areas around the air purification device with a breathing air flow. Likewise, within the scope of the invention, a partial flow can be directed upwards and one or more partial flows can be generated in different horizontal directions.
Insbesondere ist es gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung vorteilhaft, wenn die ersten Stromteilungsmittel den Luftstrom in einen dem Atemluftstrom (18) unmittelbar zuzuführenden Atemluftteilstrom und einen im Wesentlichen nach oben gerichteten Raumstrom aufteilen Mit Vorteil lässt sich gemäß dieser Ausgestaltungsvariante der Erfindung durch geeignete Wahl des Teilungsverhältnisses die Stärke des Atemluftteilstrom auf ein für die zu versorgenden Personen angenehmes Maß einstellen. Dabei wird mit Vorteil die durch die Gebläsemittel erzeugte Reinigungsleistung erhalten. Denn der im Wesentlichen nach oben gerichtete Raumstrom besteht ebenfalls aus dem durch die Filtermittel geführten Luftstrom und somit aus schadstoffverminderter Luft. Im Allgemeinen wird eine Strömungsgeschwindigkeit von unter 2 m/s für die Behaglichkeit der Personen als geeignet angesehen, damit keine Zugerscheinungen entstehen. Durch die Stromtrennungsmittel lässt sich mit Vorteil mittels der erfindungsmäßen Luftreinigungsvorrichtung somit zum Reinigen des Luftraumvolumens mit großer Leistung auf der einen Seite und auf der anderen Seite für eine gezielte Erzeugung eines Atemluftstroms zur Zuführung zu den zu versorgenden Personen in Atemhöhe mit einer dafür geeigneten Strömungsgeschwindigkeit, welche erheblich kleiner sein kann als jene des Raumstroms, erreichen. According to a preferred embodiment, it is particularly advantageous if the first flow-dividing means divide the air flow into a partial flow of breathing air to be fed directly to the flow of breathing air (18) and a spatial flow directed essentially upwards. Advantageously, according to this embodiment variant of the invention, the intensity can be adjusted by suitably selecting the division ratio set the partial flow of breathing air to a level that is comfortable for the people to be supplied. In this way, the cleaning performance generated by the blower means is advantageously retained. This is because the room flow, which is essentially directed upwards, also consists of the air flow guided through the filter means and thus of pollutant-reduced air. In general, a flow speed of less than 2 m/s is considered suitable for people's comfort, so that no drafts occur. The flow separation means can advantageously be used with the air cleaning device according to the invention to clean the air space volume with high performance on the one hand and on the other hand for a targeted generation of a breathing air flow for supply to the people to be supplied at breathing height with a flow rate suitable for this, which can be significantly smaller than that of the spatial flow.
Insbesondere kann der Raumstrom im Wesentlichen senkrecht nach oben gerichtet sein, um mit im Vergleich zum Atemluftstrom großer Strömungsgeschwindigkeit ausgeblasen zu werden, ohne die Behaglichkeit der Personen zu beeinträchtigen. In particular, the spatial flow can be directed essentially vertically upwards, in order to be larger in comparison to the flow of breathing air flow rate to be blown out without impairing the comfort of the people.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind Mittel zum Variieren der ersten Stromteilungsmittel vorgesehen, um das Verhältnis der Teilluftströme zueinander, insbesondere das Verhältnis des Atemluftteilstroms zu dem Raumstrom, zu variieren. Dadurch kann mit Vorteil eine den Gegebenheiten am Aufstellort und den gewünschten Strömungsgeschwindigkeiten für den Atemluftteilstrom angepasste Betriebsweise gewählt werden. Beispielsweise kann eine Öffnung mit variablem Querschnitt für den Raumstrom vorgesehen sein, welche den Anteil des Raumstroms und damit indirekt jene des Atemluftteilstroms bestimmt. In a particularly preferred embodiment of the invention, means are provided for varying the first flow-dividing means in order to vary the ratio of the partial air flows to one another, in particular the ratio of the partial air flow to the room flow. As a result, an operating mode adapted to the conditions at the installation site and the desired flow rates for the partial flow of breathing air can advantageously be selected. For example, an opening with a variable cross section can be provided for the room flow, which determines the proportion of the room flow and thus indirectly that of the breathing air partial flow.
In Weiterbildung der Erfindung sind die ersten Umlenkmittel integral mit den ersten Stromteilungsmitteln ausgeformt. Insbesondere kann ein in einer oder zwei Dimensionen gewölbtes Dach in den senkrecht nach oben gerichteten Luftstrom eingebracht werden, welches eine verschließbare Öffnung aufweist. In diesem Falle strömt der Raumstrom durch die Öffnung, wenn diese nicht verschlossen ist. Gleichzeitig wird durch das Dach eine Umlenkung des Atemluftteilstroms bewirkt, sodass diese eine Strömungsgeschwindigkeitskomponente nach unten erhält. Die integrale Ausformung der Umlenkmittel mit den ersten Stromteilungsmitteln ermöglicht einen kompakten Aufbau und einen besonders wirtschaftlichen Betrieb. Zudem können die mit den Stromtrennungsmitteln integral ausgeformten Umlenkmittel auch als austauschbares Modul ausgestaltet sein, um die erfindungsgemäße Luftreinigungsvorrichtung je nach den Gegebenheiten am Aufstellort mit einer passenden Einheit zum Umlenken und Stromteilen zu versehen. Mit Vorteil sind bei einer Variante der erfindungsgemäßen Luftreinigungsvorrichtung zweite Stromteilungsmittel vorgesehen, um von dem Atemluftteilstrom mindestens einen, vorzugsweise von der Ausblasöffnung im Wesentlichen direkt zur Ansaugöffnung gerichteten, Bypassstrom abzuzweigen. Im Zusammenwirken mit den ersten Stromteilungsmitteln wird der Luftstrom somit erfindungsgemäß in drei Basisluftströmungen aufgeteilt, nämlich den vorzugsweise im Wesentlichen nach oben gerichteten Raumstrom, den Atemluftstrom mit einer Strömungsrichtungskomponente nach unten und vorzugsweise einer horizontalen Strömungsrichtungskomponente sowie den Bypassstrom. Der Vorteil der Abzweigung eines Bypassstroms im vorgenannten Sinne ist, dass dieser einen Schleier bilden kann, welcher die gesamte Vorder- und Hinterseite einer erfindungsgemäßen Luftreinigungsvorrichtung zur Luftführung in den Ansaugbereich nutzt. Durch diese Maßnahme erhöht sich die Ansaugeffektivität einer erfindungsgemäßen Luftreinigungsvorrichtung mit Vorteil deutlich. In a development of the invention, the first deflection means are formed integrally with the first flow-dividing means. In particular, a roof that is curved in one or two dimensions and has a closable opening can be introduced into the air flow directed vertically upwards. In this case, the room flow flows through the opening if it is not closed. At the same time, the partial flow of breathing air is deflected by the roof, so that it receives a flow velocity component downwards. Forming the deflection means integrally with the first flow-dividing means enables a compact design and particularly economical operation. In addition, the deflection means integrally formed with the flow separation means can also be designed as an exchangeable module in order to provide the air purification device according to the invention with a suitable unit for deflection and flow sharing, depending on the conditions at the installation site. Advantageously, in a variant of the air purification device according to the invention, second flow dividing means are provided in order to branch off at least one bypass flow, preferably directed from the exhaust opening essentially directly to the suction opening, from the partial flow of breathing air. In cooperation with the first flow dividing means, the air flow is divided according to the invention into three basic air flows, namely the room flow, which is preferably directed essentially upwards, the respiratory air flow with a downward flow direction component and preferably a horizontal flow direction component, and the bypass flow. The advantage of branching off a bypass flow in the aforementioned sense is that it can form a veil which uses the entire front and rear side of an air cleaning device according to the invention to guide air into the intake area. This measure advantageously increases the suction effectiveness of an air cleaning device according to the invention significantly.
Andererseits kann bei geeigneter Auslegung der erfindungsgemäßen Luftreinigungsvorrichtung der nach oben gerichtete Raumstrom nach Passieren der Filtermittel den größten Anteil des Luftstroms bilden. Auf diese Weise sorgt der Raumstrom mit Vorteil für eine gute Luftqualität auch in einem großen Raumvolumen. Gleichzeitig kann der Raumstrom erfindungsgemäß im Bereich des Raumstromes einen lokalen Überdruck in dem Raumvolumen bilden. Dies sorgt mit Vorteil für eine bessere Abführung von schadstoffhaltiger Luft. On the other hand, with a suitable design of the air cleaning device according to the invention, the room flow directed upwards can form the largest part of the air flow after passing through the filter means. In this way, the room flow advantageously ensures good air quality even in a large room volume. At the same time, according to the invention, the room flow can form a local overpressure in the room volume in the area of the room flow. This advantageously ensures better removal of polluted air.
Wenn in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Luftreinigungsvorrichtung zweite Umlenkmittel zur Änderung einer Strömungsrichtung des Bypassstroms vorgesehen sind, lässt sich der Bypassstrom unter Berücksichtigung der Gegebenheiten am Aufstellort der Luftreinigungsvorrichtung und unter Berücksichtigung der äußeren Abmessungen eines Gehäuses der erfindungsgemäßen Luftreinigungsvorrichtung justieren, um die vorteilhaften Wirkungen des Bypassstroms zu maximieren. Die zweiten Umlenkmittel können insbesondere eine gegenüber den ersten Umlenkmitteln abgewinkelte Umlenkplatte beinhalten. If, in a further advantageous embodiment of the air cleaning device according to the invention, second deflection means are provided for changing a flow direction of the bypass flow, the bypass flow can be Adjust dimensions of a housing of the air cleaning device according to the invention in order to maximize the beneficial effects of the bypass flow. The second deflection means can in particular contain a deflection plate which is angled relative to the first deflection means.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn Mittel zum Variieren der zweiten Umlenkmittel vorgesehen sind, um die Strömungsrichtung des Luftstroms variabel zu ändern. Beispielsweise kann eine Umlenkklappe drehbar gelagert sein und vorzugsweise mit einem elektrischen Schrittmotor antreibbar sein. Eine Optimierung der Richtung des Bypassstroms kann somit mit Vorteil im Zusammenwirken mit einer entsprechenden Steuerung auch automatisch erfolgen. In this context, it is advantageous if means are provided for varying the second deflection means in order to variably change the flow direction of the air flow. For example, a deflection flap can be rotatably mounted and can preferably be driven by an electric stepping motor. An optimization of the direction of the bypass flow can thus advantageously also take place automatically in conjunction with a corresponding controller.
Zur Verminderung der Schadstoffkonzentration können in bevorzugter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Luftreinigungsvorrichtung die Filtermittel einen Schwebstofffilter, insbesondere HEPA Filter, und/oder einen UVC Filter aufweisen. HEPA Schwebstofffilter werden regelmäßig in medizinischen Bereichen wie Krankenhäusern oder Reinraum laboren zur Luftreinhaltung eingesetzt und haben sich dort bewährt. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Luftreinigungsvorrichtung gemäß der Erfindung dienen HEPA Schwebstoffilter mit Vorteil zur Reinigung der Umgebungsluft von Aerosolen, Bakterien und Viren. To reduce the concentration of pollutants, in a preferred embodiment of the air cleaning device according to the invention, the filter means can have a particle filter, in particular a HEPA filter, and/or a UVC filter. HEPA particulate filters are regularly used in medical areas such as hospitals or clean room laboratories to keep the air clean and have proven themselves there. In connection with the present air purification device according to the invention, HEPA aerosol filters advantageously serve to clean the ambient air of aerosols, bacteria and viruses.
In dem Zusammenhang haben HEPA Filter den Vorteil, dass sie außer den Bioaerosolen auch ultrafeine Stäube aus der Umgebungsluft filtern, welche tief in die Lunge eindringen können und die Anfälligkeit für Atemwegserkrankungen erhöhen. Dabei steht HEPA für high efficiency particulate air filter. In this context, HEPA filters have the advantage that, in addition to the bioaerosols, they also filter ultra-fine dust from the ambient air, which can penetrate deep into the lungs and increase the susceptibility to respiratory diseases. HEPA stands for high efficiency particulate air filter.
Wenn die Filtermittel mit einem UVC Filter versehen sind, kann eine UV Desinfektion mit den kurzwelligen UVC Anteilen des Lichtes mit Vorteil die herausgefilterten Viren unschädlich machen. Auf diese Weise gewährleisten die UVC Filter mit Vorteil die Keimfreiheit der Filtermedien, um eine zuverlässige und umweltfreundliche Desinfektionsmethode bereitzustellen. Dabei sind die UVC-Filter insbesondere von Nutzen, um die Anlage außerhalb der Betriebszeiten, das heißt bei stillstehenden Gebläsemitteln, zu desinfizieren durch Abtöten etwaiger im Innern der Anlage vorhandener Viren. Die Wirksamkeit der UVC-Filter ist im nicht durchströmten Zustand der Anlage besonders günstig. If the filter media are provided with a UVC filter, UV disinfection with the short-wave UVC components of the light can be beneficial render the filtered viruses harmless. In this way, the UVC filters advantageously guarantee the sterility of the filter media in order to provide a reliable and environmentally friendly disinfection method. The UVC filters are particularly useful for disinfecting the system outside of operating hours, i.e. when the blower means are idle, by killing any viruses that may be present inside the system. The effectiveness of the UVC filters is particularly favorable when there is no flow through the system.
Im Rahmen der Erfindung hat es sich als besonders günstig erwiesen, wenn die Filtermittel im Luftstrom derart angeordnet sind, dass an der Saugseite der Gebläsemittel zunächst ein erstes HEPA Filter angeordnet ist und strömungsmäßig zwischen dem ersten HEPA Filter und den Gebläsemitteln ein aus einem Paar UVC Lampen bestehendes erstes UVC Filter. An der Druckseite der Gebläsemittel kann erfindungsgemäß vorzugsweise erneut ein UVC Filter angeordnet sein, stromabwärts von dem ein zweites HEPA Filter folgen kann. Diese Kaskadierung von Filterelementen an der Saug- und Druckseite der Gebläsemittel hat sich im Rahmen der Erfindung als besonders effizient erwiesen. In the context of the invention, it has proven to be particularly favorable if the filter means are arranged in the air flow in such a way that a first HEPA filter is arranged on the suction side of the blower means and, in terms of flow, one of a pair of UVC lamps is arranged between the first HEPA filter and the blower means existing first UVC filter. According to the invention, a UVC filter can preferably again be arranged on the pressure side of the blower means, downstream of which a second HEPA filter can follow. This cascading of filter elements on the suction and pressure sides of the fan means has proven to be particularly efficient within the scope of the invention.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind thermische Reinigungsmittel vorgesehen, um nach Betrieb bei stehenden Gebläsemitteln (5) im Innern der Luftreinigungsvorrichtung (1 , 101 , 201 ) verbleibende Schadstoffe unschädlich zu machen. Insbesondere wenn es sich bei den Schadstoffen um Viren wie zum Beispiel das Corona-Virus handelt, ist eine thermische Reinigung des Innenraums des Gerätes von entscheidender Bedeutung, um eine Kontaminierung des Bedienpersonals beim Austauschen der Filtermittel zu verhindern. Erfindungsgemäß können die thermischen Reinigungsmittel insbesondere als elektrische Heizspiralen ausgestaltet sein. Diese werden vorzugsweise aktiviert, wenn die Gebläsemittel nach Beendigung einer Betriebsphase stehen. In diesem Zustand vermögen die Heizspiralen das stehende Luftvolumen im Innern der Anlage auf eine zum Unschädlichmachen der jeweiligen Schadstoffe angepasste Temperatur erwärmen. In an advantageous embodiment of the invention, thermal cleaning means are provided in order to render harmless any pollutants that remain inside the air cleaning device (1, 101, 201) after operation with the blower means (5) stopped. Especially when the pollutants are viruses such as the corona virus, thermal cleaning of the interior of the device is of crucial importance in order to prevent contamination of the operating personnel when replacing the filter media. According to the invention, the thermal cleaning means can be designed in particular as electrical heating coils. These are preferably activated when the fan means are at a standstill after the end of an operating phase. In In this state, the heating coils are able to heat the stagnant air volume inside the system to a temperature adapted to render the pollutants in question harmless.
Die auf ein Verfahren gerichtete Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei welchem der Atemluftstrom mit einer nach unten gerichteten Strömungsrichtungskomponente bereitgestellt wird, wobei vorzugsweise der Atemluftstrom zusätzlich eine horizontale Strömungsrichtungskomponente erhält. The object directed to a method is achieved according to the invention by a method of the type mentioned at the outset, in which the respiratory air flow is provided with a downward flow direction component, with the respiratory air flow preferably additionally receiving a horizontal flow direction component.
Der auf diese Weise gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren bereitgestellte Atemluftstrom kann mit Vorteil wie ein Schirm funktionieren, der mögliche Aerosole nach unten richtet und so verhindert, dass sich mögliche Kontaminanten im Raumvolumen ausbreiten. Erfindungsgemäß erreicht man somit zum einen eine gezielte Versorgung von Personen mit gefilterter Luft und vermindert gleichzeitig die weitere Kontaminierung des Raumvolumens durch die von Personen ausgeatmete Luft. The flow of breathing air provided in this way according to the method according to the invention can advantageously function as a screen which directs possible aerosols downwards and thus prevents possible contaminants from spreading in the room volume. According to the invention, on the one hand, people are supplied with filtered air in a targeted manner and, at the same time, further contamination of the room volume by the air exhaled by people is reduced.
Besonders günstig gestaltet sich das erfindungsgemäße Verfahren, wenn der Luftstrom in einen dem Atemluftstrom zuzuführenden Atemluftteilstrom und einen, vorzugsweise senkrecht nach oben gerichteten, Raumstrom aufgeteilt wird. Insbesondere kann man den Luftstrom im Rahmen der Erfindung derart aufteilen, dass der größte Anteil des gefilterten Luftstroms nach oben gerichtet ist, um eine hohe Luftqualität im gesamten Raumvolumen zu erzielen. Ein weiterer günstiger Effekt ist, dass der Raumstrom auf diese Weise im Bereich des Raumstromes in dem Raumvolumen einen lokalen Überdruck erzeugt. Dies ist für eine bessere Abführung von kontaminierter Luft zuträglich. The method according to the invention is particularly favorable if the air flow is divided into a partial flow of breathing air to be supplied to the flow of breathing air and a spatial flow that is preferably directed vertically upwards. In particular, the air flow can be divided within the scope of the invention in such a way that the largest proportion of the filtered air flow is directed upwards in order to achieve high air quality in the entire volume of the room. Another favorable effect is that the room flow generates a local overpressure in the area of the room flow in the room volume. This is conducive to better evacuation of contaminated air.
Indem im Rahmen einer Weiterbildung der Erfindung die Umgebungsluft in Bodennähe angesaugt wird und/oder indem der Atemluftstrom in einer an eine Körperhaltung der Personen angepassten Höhe ausgeblasen wird, werden die vorteilhaften Wirkungen zur Bereitstellung gereinigter Luft an die Personen einerseits und zur Verhinderung der Ausbreitung kontaminierter Ausatemluft der Personen in dem Raum andererseits gleichermaßen weiter verbessert. As part of a development of the invention, the ambient air is sucked in near the ground and / or by the flow of breathing air in a a height adapted to a posture of the people is blown out, the advantageous effects of providing cleaned air to the people on the one hand and preventing the spread of contaminated exhaled air of the people in the room on the other hand are equally further improved.
Besonders günstig gestaltet sich das Verfahren in einer Weiterbildung der Erfindung, wenn von dem Atemteilluftstrom mindestens ein Bypassstrom abgezweigt wird. Der Bypassstrom wird insbesondere direkt in Bodennähe geleitet, um dort wieder angesaugt zu werden. Auf diese Weise vermag der Bypassstrom einen Schleier zu bilden, der die Ansaugeffektivität des Verfahrens deutlich erhöht. In a development of the invention, the method is particularly favorable if at least one bypass flow is branched off from the partial breathing air flow. In particular, the bypass flow is routed directly close to the ground in order to be sucked in again there. In this way, the bypass flow is able to form a veil that significantly increases the suction effectiveness of the process.
Besonders günstig ist es in diesem Zusammenhang, wenn der Bypassstrom im Wesentlichen senkrecht nach unten gerichtet wird. In this context, it is particularly favorable if the bypass flow is directed essentially vertically downwards.
Die Erfindung wird in einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf eine Zeichnung beispielhaft beschrieben, wobei weitere vorteilhafte Einzelheiten den Figuren der Zeichnungen zu entnehmen sind.The invention is described by way of example in a preferred embodiment with reference to a drawing, wherein further advantageous details can be found in the figures of the drawings.
Funktionsmäßig gleiche Teile sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen. Parts that are functionally the same are provided with the same reference symbols.
Die Figuren der Zeichnungen zeigen im Einzelnen: The figures of the drawings show in detail:
Fig. 1 : eine schematische Seitenansicht auf eine erfindungsgemäßeFig. 1: a schematic side view of an inventive
Luftreinigungsvorrichtung in einer ersten beispielhaften Ausgestaltung; Air purification device in a first exemplary embodiment;
Fig. 2: eine schematische Darstellung in Seitenansicht einerFig. 2: a schematic representation in side view of a
Anordnung dreier erfindungsgemäßer Luftreinigungsvorrichtungen gemäß Fig. 1 zur Veranschaulichung deren Wirkungsweise; Fig. 3: schematische Darstellung einer weiteren Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Luftreinigungsvorrichtung in einer perspektivischen Ansicht; Arrangement of three air cleaning devices according to the invention as shown in FIG. 1 to illustrate their mode of operation; 3: schematic representation of a further embodiment of an air cleaning device according to the invention in a perspective view;
Fig. 3a: eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß Fig. 3; FIG. 3a: a plan view of the arrangement according to FIG. 3;
Fig. 4: schematische perspektivische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Luftreinigungsvorrichtung mit zwei Umlenkmitteln und zwei Stromteilungsmitteln; 4: schematic perspective view of a further preferred embodiment of an air cleaning device according to the invention with two deflection means and two flow dividing means;
Fig. 5: Detailansicht der erfindungsgemäßenFig. 5: Detailed view of the invention
Luftreinigungsvorrichtung gemäß Fig. 4 in gegenüber der Perspektive nach Fig. 4 um die Zeichenebene im Uhrzeigersinn geringfügig gedrehter Ansicht in einem gegenüber jenem der Fig. 4 veränderten Betriebsmodus;Air cleaning device according to FIG. 4 in a view rotated slightly clockwise about the plane of the drawing compared to the perspective according to FIG. 4 in an operating mode that is different from that of FIG. 4;
Fig. 6: schematische Darstellung in Seitenansicht der mit derFig. 6: schematic representation in side view of the
Luftreinigungsvorrichtung gemäß den Figuren 4 und 5 erzeugbaren Strömungsverhältnisse. Air purification device according to Figures 4 and 5 flow conditions that can be generated.
Die Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Luftreinigungsvorrichtung 1 in einer ersten bevorzugten Ausgestaltungsform. Die Luftreinigungsvorrichtung 1 weist ein Gehäuse 2 auf. Das Gehäuse 2 weist am unteren Ende eine Ansaugöffnung 3 zum Ansaugen von Umgebungsluft 4 auf. Im Innern des Gehäuses 2 der Luftreinigungsvorrichtung 1 ist ein Ventilator 5 angeordnet, um einen Luftstrom 6 durch das Gehäuse 2 der Luftreinigungsvorrichtung 1 zu erzeugen. 1 shows a schematic representation of an air purification device 1 according to the invention in a first preferred embodiment. The air cleaning device 1 has a housing 2 . The housing 2 has a suction opening 3 for sucking in ambient air 4 at the lower end. A fan 5 is arranged inside the housing 2 of the air cleaning device 1 in order to generate an air flow 6 through the housing 2 of the air cleaning device 1 .
Dabei ist der Ventilator 5 derart angeordnet und das Gehäuse 2 der Luftreinigungsvorrichtung 1 derart ausgerichtet, dass der Luftstrom 6 innerhalb des Gehäuses 2 senkrecht nach oben gerichtet ist. Stromabwärts der Ansaugöffnung 3 und somit oberhalb der Ansaugöffnung 3 ist ein erster HEPA Filter 7 im Luftstrom 6 angeordnet. Weiter stromabwärts von dem ersten HEPA Filter 7 und somit oberhalb des HEPA Filters 7 ist links im Innern des Gehäuses 2 der Luftreinigungsvorrichtung 1 eine UVC Lampe 8 angeordnet, um ein UVC Filter zu bilden. In dem Bereich zwischen dem HEPA-Filter 7 und dem Ventilator 5 ist in der schematischen Darstellung gegenüber von der UVC Lampe 8 eine Heizspirale 9 angeordnet. Diese kann insbesondere bei stehendem Ventilator 5 aktiviert werden, um das stehende Luftvolumen im Innern der Luftreinigungsvorrichtung 1 auf eine zum Unschädlichmachen der im Innern verbleibenden Schadstoffe ausreichende Temperatur zu erhitzen. Stromabwärts und somit oberhalb des Ventilators 5 ist eine weitere UVC Lampe 8 in gleicher Weise angeordnet, um ein zweites UVC Filter zu bilden. Stromabwärts und damit oberhalb der zweiten UVC-Lampe 8 ist ein zweites HEPA Filter 10 im Luftstrom 6 innerhalb des Gehäuses 2 der Luftreinigungsvorrichtung 1 angeordnet. . In dem Bereich zwischen dem Ventilator 5 und dem zweiten HEPA-Filter 10 5 ist in der schematischen Darstellung gegenüber von der zweiten UVC Lampe 8 eine Heizspirale 9 angeordnet. Auch die zweite Heizspirale 9 kann insbesondere bei stehendem Ventilator 5 aktiviert werden, um das stehende Luftvolumen im Innern der Luftreinigungsvorrichtung 1 auf eine zum Unschädlichmachen der im Innern verbleibenden Schadstoffe ausreichende Temperatur zu erhitzen. The fan 5 is arranged in such a way and the housing 2 of the air cleaning device 1 is aligned in such a way that the air flow 6 within the housing 2 is directed vertically upwards. A first HEPA filter 7 is arranged in the air flow 6 downstream of the intake opening 3 and thus above the intake opening 3 . Further downstream from the first HEPA filter 7 and thus above the HEPA filter 7, a UVC lamp 8 is arranged on the left inside the housing 2 of the air purification device 1 in order to form a UVC filter. In the area between the HEPA filter 7 and the fan 5, a heating coil 9 is arranged opposite the UVC lamp 8 in the schematic representation. This can be activated in particular when the fan 5 is stationary, in order to heat the stationary air volume inside the air cleaning device 1 to a temperature sufficient to render the pollutants remaining inside harmless. A further UVC lamp 8 is arranged in the same way downstream and thus above the fan 5 in order to form a second UVC filter. A second HEPA filter 10 is arranged in the air flow 6 within the housing 2 of the air cleaning device 1 downstream and thus above the second UVC lamp 8 . . In the area between the fan 5 and the second HEPA filter 10 5 , a heating coil 9 is arranged opposite the second UVC lamp 8 in the schematic representation. The second heating coil 9 can also be activated, in particular when the fan 5 is stopped, in order to heat the stationary air volume inside the air purification device 1 to a temperature sufficient to render the pollutants remaining inside harmless.
Am oberen Ende des Gehäuses 2 ist ein Luftauslass 11 für den Luftstrom 6 ausgeformt. Oberhalb und somit weiter stromabwärts des Luftauslasses 11 ist an das Gehäuse 2 der Luftreinigungsvorrichtung 1 gemäß Fig. 1 ein Dachmodul 12 angeformt. Das Dachmodul 12 weist in der Ausführungsform gemäß Fig. 1 eine in der Zeichenebene konkav gewölbte Umlenkplatte 13 auf. Dabei ist die Umlenkplatte 13 derart in den Luftstrom 6 eingesetzt, dass der Luftstrom 6 beim Auftreffen auf deren konkav gewölbte Fläche in zwei im Wesentlichen gleich große Teilströme 14, 15 nach links bzw. nach rechts geteilt wird. Weiter bewirkt die konkav gewölbte Innenfläche der Umlenkplatte 13, dass die beiden in etwa gleich großen Teilströme 14, 15 eine nach unten gerichtete vertikale Strömungsrichtungskomponente 16 aufweisen. Dies ist in Fig. 1 durch eine Vektor Zerlegung veranschaulicht. Die Teilströme 14, 15 weisen zusätzlich zu der nach unten gerichteten vertikalen Strömungsrichtungskomponente 16 auch eine horizontale Strömungsrichtungskomponente 17 auf. Insgesamt bewirkt die konkav gewölbte Innenfläche der Umlenkplatte 13 des Dachmoduls 12 der erfindungsgemäßen Luftreinigungsvorrichtung somit, dass nach links und rechts jeweils ein Atemluftstrom 18 bereitgestellt wird, welcher schräg nach unten zum Boden gerichtet ist. An air outlet 11 for the air flow 6 is formed at the upper end of the housing 2 . A roof module 12 is integrally formed on the housing 2 of the air cleaning device 1 according to FIG. 1 above and thus further downstream of the air outlet 11 . In the embodiment according to FIG. 1, the roof module 12 has a deflection plate 13 that is concavely curved in the plane of the drawing. The deflection plate 13 is inserted into the air flow 6 in such a way that the air flow 6 when it strikes the concave surface is divided into two substantially equal partial flows 14, 15 to the left and to the right. Furthermore, the concave inner surface of the deflection plate 13 has the effect that the two partial flows 14, 15 of approximately the same size have a vertical flow direction component 16 directed downwards. This is illustrated in FIG. 1 by a vector decomposition. The partial flows 14, 15 also have a horizontal flow direction component 17 in addition to the vertical flow direction component 16 directed downwards. Overall, the concave inner surface of the deflection plate 13 of the roof module 12 of the air cleaning device according to the invention thus causes a breathing air flow 18 to be provided to the left and right, which is directed obliquely downwards to the ground.
Die Fig. 2 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Anordnung mehrerer Luftreinigungsvorrichtungen 1 gemäß Fig. 1 . Es sind in einer schematischen Seitenansicht zwei Korridore 19, 20 gezeigt. In jedem der Korridore 19, 20 befinden sich nebeneinander jeweils zwei Warteschlangen 21 , 22 bzw. 23, 24. Die Warteschlangen, 21 , 22, 23, 24 sind in der schematischen Darstellung in der Seitenansicht jeweils durch eine Person in Frontalansicht angedeutet. Wie zu erkennen, sind die beiden Korridore 19, 20 seitlich jeweils durch zwei erfindungsgemäße Luftreinigungsvorrichtungen gemäß Fig. 1 begrenzt. FIG. 2 schematically shows a preferred embodiment of an arrangement according to the invention of several air cleaning devices 1 according to FIG. 1 . Two corridors 19, 20 are shown in a schematic side view. In each of the corridors 19, 20 there are two queues 21, 22 or 23, 24 next to each other. The queues 21, 22, 23, 24 are indicated in the schematic side view by a person in a frontal view. As can be seen, the two corridors 19, 20 are each delimited laterally by two air cleaning devices according to the invention as shown in FIG.
Weiterhin ist in Fig. 2 zu erkennen, dass jede der Luftreinigungsvorrichtungen 1 einen schräg nach unten gerichteten Atemluftstrom 18 für die in den Warteschlangen 21 , 22, 23, 24 wartenden Personen bereitstellt. Dabei ist aufgrund der Höhe der Ausblasöffnung 25 für den Atemluftstrom 18 gewährleistet, dass der Atemluftstrom 18 in einer Atemhöhe der zu versorgenden Personen angeordnet ist. Weiter ist in Fig. 2 zu erkennen, dass aufgrund der Wirkung des Ventilators 5 jeder der Luftreinigungsvorrichtungen 1 eine Ansaugung von Umgebungsluft 4 durch die Ansaugöffnung 3 im Bodenbereich der Luftreinigungsvorrichtungen 1 derart erfolgt, dass eine im Wesentlichen nach unten verlaufende Zirkulation 25 entsteht. Dies führt mit Vorteil dazu, dass die von den Personen in den Warteschlangen 21 , 22, 23, 24 ausgeatmete Luft nach unten abgesaugt wird und somit einer Ausbreitung von Aerosolen zwischen den Warteschlangen 21 , 22, 23, 24 wirksam entgegengewirkt wird. Furthermore, it can be seen in FIG. 2 that each of the air cleaning devices 1 provides a breathing air flow 18 directed obliquely downwards for the people waiting in the queues 21 , 22 , 23 , 24 . Due to the height of the exhaust opening 25 for the breathing air flow 18, it is ensured that the breathing air flow 18 is arranged at a breathing height of the people to be supplied. It can also be seen in FIG. 2 that due to the action of the fan 5 of each of the air cleaning devices 1, ambient air 4 is sucked in through the suction opening 3 in the bottom area of the air cleaning devices 1 in such a way that a circulation 25 running essentially downwards is created. This has the advantage that the air exhaled by the people in the queues 21 , 22 , 23 , 24 is sucked out downwards and the spread of aerosols between the queues 21 , 22 , 23 , 24 is thus effectively counteracted.
Die Fig. 3 zeigt in perspektivischer Ansicht eine weitere Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Luftreinigungsvorrichtung 100 im Zusammenwirken mit einer ebenfalls nur schematisch dargestellten Person 26. Einzelheiten der Luftreinigungsvorrichtung 101 sind in der Fig. 3 nicht zu erkennen. Der prinzipielle Aufbau entspricht jenem der Luftreinigungsvorrichtung 1 gemäß Fig. 1. Im Unterschied zu dem Dachmodul 12 der Luftreinigungsvorrichtung 1 gemäß Fig. 1 ist das Dachmodul 112 der Luftreinigungsvorrichtung 101 gemäß Fig. 3 jedoch mit einer schalenartigen Umlenkplatte 113 versehen, welche in dem vertikalen Luftstrom 6 angeordnet ist. Die Umlenkplatte 113 ist schalenartig aufgebaut mit einer Wölbung in zwei Raumdimensionen.FIG. 3 shows a perspective view of a further embodiment of an air cleaning device 100 according to the invention in cooperation with a person 26, also shown only schematically. Details of the air cleaning device 101 cannot be seen in FIG. The basic structure corresponds to that of the air cleaning device 1 according to FIG. 1. In contrast to the roof module 12 of the air cleaning device 1 according to FIG. 1, the roof module 112 of the air cleaning device 101 according to FIG 6 is arranged. The deflection plate 113 is constructed like a shell with a curvature in two spatial dimensions.
Wie in der Fig. 3a zu erkennen, welche eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß Fig. 3 zeigt, bewirkt die schalenartige Umlenkplatte 113 des Dachmoduls 112 der Luftreinigungsvorrichtung 101 gemäß Fig. 3 eine Umwandlung des senkrecht nach oben aus dem Gehäuse der Luftreinigungsvorrichtung 101 austretenden Luftstroms in einem Azimutwinkelbereich von 360° um die Luftreinigungsvorrichtung 101 herum. Entsprechend entsteht eine Strömung mit einem ringförmigen Querschnitt. Mit Vorteil können auf diese Weise Personen rund um die Luftreinigungsvorrichtung 101 in Atemhöhe mit schadstoffbereinigter Atemluftstrom 18 versorgt werden. As can be seen in FIG. 3a, which shows a top view of the arrangement according to FIG. 3, the shell-like deflection plate 113 of the roof module 112 of the air cleaning device 101 according to FIG in an azimuth angular range of 360° around the air cleaning device 101 . Correspondingly, a flow with an annular cross-section is created. Advantageously, in this way people around the Air cleaning device 101 are supplied with pollutant-free breathing air flow 18 at breathing height.
Die Fig. 4 zeigt in schematischer Darstellung in perspektivischer Ansicht noch eine weitere bevorzugte Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Luftreinigungsvorrichtung 201. Übereinstimmend mit der Luftreinigungsvorrichtung 1 gemäß Fig. 1 weist die Luftreinigungsvorrichtung 201 gemäß Fig. 4 ein Gehäuse 202 auf, in dessen nicht dargestelltem Innern Filter und Gebläse analog zu der Luftreinigungsvorrichtung gemäß Fig. 1 angeordnet sein können. 4 shows a schematic perspective view of another preferred embodiment of an air cleaning device 201 according to the invention. Corresponding to the air cleaning device 1 according to FIG. 1, the air cleaning device 201 according to FIG Blower can be arranged analogously to the air cleaning device according to FIG.
Ebenfalls weist die Luftreinigungsvorrichtung 201 in Bodennähe eine Ansaugöffnung 203 auf. The air purification device 201 also has an intake opening 203 near the floor.
Der entscheidende Unterschied der Luftreinigungsvorrichtung 201 gemäß Fig. 4 zu der Luftreinigungsvorrichtung 1 gemäß Fig. 1 besteht in der Ausgestaltung des Dachmoduls 212. Das Dachmodul 212 der Luftreinigungsvorrichtung 201 gemäß Fig. 4 weist eine in einer Raumrichtung konkav gewölbte Umlenkplatte 213 auf, deren Form der konkav gewölbten Umlenkplatte 310 des Dachmoduls 12 der Luftreinigungsvorrichtung 1 aus Fig. 1 entspricht. Jedoch weist die Umlenkplatte 213 des Dachmoduls 212 der Luftreinigungsvorrichtung 201 aus Fig. 4 eine Abblasöffnung 227 auf, welche symmetrisch zu dem vertikalen Luftstrom 6 aus dem Gehäuse 202 heraus angeordnet ist. In der Fig. 4 nicht dargestellte verschiebbare Platten können den Querschnitt der Abblasöffnung 227 variieren. The decisive difference between the air cleaning device 201 according to FIG. 4 and the air cleaning device 1 according to FIG. 1 is the design of the roof module 212. The roof module 212 of the air cleaning device 201 according to FIG concave deflection plate 310 of the roof module 12 of the air cleaning device 1 from FIG. However, the deflection plate 213 of the roof module 212 of the air cleaning device 201 from FIG. Displaceable plates, not shown in FIG. 4, can vary the cross section of the blow-off opening 227.
Ferner sind jeweils links und rechts an die konkav gewölbte Um lenkplatte 213 mit der Abblasöffnung 227 kleine rechteckige Umlenkplatten 228 in einem Winkel 229, 230 befestigt. In der Fig. 4 ist die Umlenkplatte 228 an der linken Seite in einem Winkel 229 von 90° zu der Umlenkplatte 213 angebracht, wohingegen die rechte Umlenkplatte 228 in einem Winkel 230 von 330°, also schräg nach oben zeigend, angebracht ist. Furthermore, small rectangular deflection plates 228 are attached to the left and right of the concave order deflection plate 213 with the blow-off opening 227 at an angle 229, 230. In Fig. 4, the baffle plate 228 is on the left at an angle 229 of 90° to the baffle plate 213 attached, whereas the right deflection plate 228 is attached at an angle 230 of 330°, ie pointing obliquely upwards.
Fig. 5 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Luftreinigungsvorrichtung 201 gemäß Fig. 4 und insbesondere des Dachmoduls 212 in einer leicht um die vertikalen vertikale Achse gedrehten perspektivischen Ansicht. Gemäß Fig. 5 weist die rechteckige Umlenkplatte 228 an ihrer der konkav gewölbten Umlenkplatte 213 zugewandten Längsseite eine rechteckige Ausnehmung 231 auf. Auf diese Weise entsteht zwischen der konkav gewölbten Umlenkplatte 213 und der rechteckigen Umlenkplatte 228 ein seitlicher Schlitz 232, welcher als Ausblasöffnung zum Ausblasen des Atemluftstroms 18 dient. Der Winkel 229 bzw. 230 zwischen der planen Umlenkplatte 228 mit der Ausnehmung von 231 und der konkav gewölbten Umlenkplatte 213 ist über ein in der Figur 5 nicht näher dargestelltes Scharnier, optional über einen in den Figuren 4 und 5 ebenfalls nicht dargestellten Antrieb, variabel. Zwischen dem der konkav gewölbten Umlenkplatte 213 abgewandten Längskante der planen Umlenkplatte 228 und dem Gehäuse 202 der LuftreinigungsvorrichtungFIG. 5 shows an enlarged detail of the air cleaning device 201 according to FIG. 4 and in particular of the roof module 212 in a perspective view rotated slightly about the vertical vertical axis. According to FIG. 5, the rectangular deflection plate 228 has a rectangular recess 231 on its longitudinal side facing the concavely curved deflection plate 213 . In this way, a lateral slot 232 is formed between the concavely curved deflection plate 213 and the rectangular deflection plate 228, which slot serves as a blow-out opening for blowing out the flow of respiratory air 18. The angle 229 or 230 between the flat deflection plate 228 with the recess of 231 and the concave deflection plate 213 is variable via a hinge not shown in FIG. 5, optionally via a drive also not shown in FIGS. Between the longitudinal edge of the planar deflection plate 228 facing away from the concave deflection plate 213 and the housing 202 of the air cleaning device
201 entsteht ein Bypass-Durchlass 233. 201 creates a bypass passage 233.
Die Fig. 6 veranschaulicht die Funktionsweise der Luftreinigungsvorrichtung gemäß den Figuren 4 und 5. Die Figur 6 ist schematisch und zeigt eine Seitenansicht entsprechend der Perspektive gemäß Fig. 1. Zunächst ist in der Fig. 6 die Luftreinigungsvorrichtung 201 gemäß Fig. 5 zu erkennen. Außerdem sind die durch Simulationsrechnungen ermittelten Luftströme außerhalb der Luftreinigungsvorrichtung 201 veranschaulicht. Demnach zeigt Fig. 6 einen senkrecht nach oben gerichteten Raumstrom 33. Der Raumstrom 33 entsteht aus dem senkrechten Luftstrom 6 innerhalb des Gehäuses6 illustrates the functioning of the air cleaning device according to FIGS. 4 and 5. FIG. 6 is schematic and shows a side view corresponding to the perspective according to FIG. 1. First of all, the air cleaning device 201 according to FIG. 5 can be seen in FIG. In addition, the air flows outside the air purification device 201 determined by simulation calculations are illustrated. Accordingly, FIG. 6 shows a spatial flow 33 directed vertically upwards. The spatial flow 33 arises from the vertical air flow 6 within the housing
202 der Luftreinigungsvorrichtung 201 und ist der Teil der Strömung, welche durch die Abblasöffnung 227 in der konkav gewölbten Umlenkplatte 213 des Dachmoduls 212 senkrecht nach oben tritt. Der schräg nach unten gerichtete Atemluftstrom 18 tritt aus dem durch die Ausnehmung 231 in der planen Umlenkplatte 228 gebildeten Schlitz 232 aus. 202 of the air cleaning device 201 and is the part of the flow which passes through the vent opening 227 in the concave Deflection plate 213 of the roof module 212 occurs vertically upwards. The breathing air flow 18 directed obliquely downward exits from the slot 232 formed by the recess 231 in the planar deflection plate 228 .
Wie in den Figuren 4 und 5 zu erkennen, ist die Querschnittsfläche der Abblasöffnung 227 deutlich größer als jene des Schlitzes 232. Dementsprechend ist die Strömungsgeschwindigkeit in dem Raumstrom 233 vertikal nach oben erheblich größer als die Strömungsgeschwindigkeit in dem Atemluftstrom 18. Entsprechendes gilt für den Volumenstrom. Dabei ist zu beachten, dass sowohl der Atemluftstrom 18 als auch der Raumstrom 233 bereits durch die im Gehäuse 202 der Luftreinigungsvorrichtung 201 angeordneten Filter gelaufen ist und insofern eine gegenüber der Umgebungsluft 4 verminderte Schadstoffkonzentration, beispielsweise verminderte Virenkonzentration, aufweist. Weiter ist in Fig. 6 zu erkennen, dass durch die Bypass-Öffnung 233 ein Bypassstrom 235 strömt. Der Bypassstrom 235 strömt entlang des Gehäuses 202 der Luftreinigungsvorrichtung 201 auf direktem Wege zu der Ansaugöffnung 203. As can be seen in Figures 4 and 5, the cross-sectional area of the vent opening 227 is significantly larger than that of the slot 232. Accordingly, the flow rate in the spatial flow 233 vertically upwards is significantly greater than the flow rate in the breathing air flow 18. The same applies to the volume flow . It should be noted that both the breathing air flow 18 and the room flow 233 have already passed through the filters arranged in the housing 202 of the air cleaning device 201 and in this respect have a reduced concentration of pollutants, for example a reduced concentration of viruses, compared to the ambient air 4 . It can also be seen in FIG. 6 that a bypass flow 235 flows through the bypass opening 233 . The bypass stream 235 flows along the housing 202 of the air cleaning device 201 directly to the suction opening 203.
Schließlich ist ein Ansaugstrom 236 zu erkennen, welcher in die Ansaugöffnung 203 durch die in der Fig. 6 nicht zu erkennenden Gebläsemittel gesaugt wird. In der in Fig. 6 schematisch gezeigten Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Luftreinigungsvorrichtung 201 dient zunächst der Raumstrom 234 dazu, den größten Anteil der gereinigten Luft senkrecht nach oben in den Raum zu blasen. Dies sorgt für eine hohe Luftqualität in einem großen Raumvolumen. Gleichzeitig wird durch den Raumstrom 234 ein Hepack in dem Raumvolumen erzeugt. Dies führt zu einer verbesserten Abführung von verschmutzter Luft. Andererseits fungiert der Atemluftstrom 18 als Schirm, welcher mögliche Aerosole, die von den zu versorgenden Personen ausgeatmet werden, nach unten ablenkt und so verhindert, dass sich mögliche Kontaminanten im Raumvolumen weiter ausbreiten. Bei geeignet gewählter Dimensionierung der Ausnehmung 231 in der Umlenkplatte 228 wird über den Schlitz 232 ein Atemluftstrom 18 mit einer Strömungsgeschwindigkeit unter 2 m/s, insbesonders 0.5 m/s, erzeugt. Durch die in Fig. 6 veranschaulichte Strömungsverteilung können bei einer Nebeneinanderanordnung mehrerer Geräte, wie sie in Fig. 2 skizziert ist, effektiv Zwischenräume mit einer Breite von beispielsweise 3,5 m gesund gehalten werden. Finally, an intake stream 236 can be seen, which is sucked into the intake opening 203 by the fan means, which cannot be seen in FIG. In the mode of operation of the air purification device 201 according to the invention, shown schematically in FIG. This ensures high air quality in a large room volume. At the same time, a hepack is created in the volume of space by the space flow 234 . This leads to improved evacuation of polluted air. On the other hand, the breathing air flow 18 acts as a screen, which deflects possible aerosols that are exhaled by the people to be treated downwards and thus prevents possible contaminants from spreading further in the volume of the room. If the dimensioning of the recess 231 in the deflection plate 228 is suitably selected, a flow of breathing air 18 is generated via the slot 232 at a flow rate of less than 2 m/s, in particular 0.5 m/s. The flow distribution illustrated in FIG. 6 can effectively keep gaps with a width of 3.5 m, for example, healthy when several devices are arranged next to one another, as is sketched in FIG.
Der Bypassstrom 235 bildet einen Schleier, der die gesamte Vorder- und Hinterseite des Gehäuses 202 der Luftreinigungsvorrichtung 201 zur Luftführung in den Ansaugbereich um die Ansaugöffnung 203 nutzt. Dadurch erhöht sich die Ansaugeffektivität mit Vorteil. The bypass flow 235 forms a veil that uses the entire front and rear side of the housing 202 of the air cleaning device 201 to guide air into the suction area around the suction opening 203 . This advantageously increases the suction effectiveness.
Bei der in Fig. 6 gezeigten Betriebsweise der Luftreinigungsvorrichtung 201 ist der Ansaugstrom 236 deutlich größer als die Summe aus dem Atemluftstrom 18 und dem Bypassstrom 235. Dies bedeutet, dass die lokal kontaminierte Luft tendenziell eher in den Bereich der Ansaugöffnung 203 geführt wird. In the mode of operation of the air cleaning device 201 shown in FIG.
Die Strömungsverteilung, welche in Fig. 6 veranschaulicht ist, erhält man mit der erfindungsgemäßen Luftreinigungsvorrichtung 201 gemäß den Figuren 4 und 5, wenn die Winkel 229, 230 90° oder weniger betragen, sodass der Bypassstrom 235 im Wesentlichen senkrecht nach unten in Richtung zur Ansaugöffnung 203 geführt wird. Die Richtung des Atemluftstroms 18 schräg nach unten ist durch die Wölbung der Umlenkplatte 213 definiert, welche die Richtung für den durch den Schlitz 232 tretenden Luftstrom 18 vorgibt. Um die Luftreinigungsvorrichtung 201 gemäß der Erfindung in der Ausgestaltungsform nach den Figuren 4 und 5 an andere Aufstellbegebenheiten anzupassen, können die Winkel 229, 230 zwischen der an die konkav gewölbte Umlenkplatte 213 angrenzenden planen Umlenkplatte 228 variiert werden. The flow distribution illustrated in FIG. 6 is obtained with the air cleaning device 201 according to the invention according to FIGS. 4 and 5 when the angles 229, 230 are 90° or less, so that the bypass flow 235 is essentially vertical downwards in the direction of the intake opening 203 is performed. The direction of the breathing air flow 18 obliquely downwards is defined by the curvature of the deflection plate 213, which specifies the direction for the air flow 18 passing through the slot 232. In order to adapt the air purification device 201 according to the invention in the embodiment according to FIGS. 4 and 5 to other installation conditions, the angles 229, 230 between the planar deflection plate 228 adjoining the concave deflection plate 213 can be varied.
Auf diese Weise kann mit der erfindungsgemäßen Luftreinigungsvorrichtung oder mit geeigneten Anordnungen mehreren der erfindungsgemäßen Luftluftreinigungsvorrichtung eine Versorgung von Personen mit gefilterter Atemluft mit einer den Komfort minimal beeinträchtigenden Strömungsgeschwindigkeit sichergestellt werden. Die vertikale Luftströmung von oben nach unten stellt dabei kurze Wege für die kontaminierte Luft zum Luftreiniger sicher. Die Verstellbarkeit von Umlenkelementen ermöglicht den universalen Einsatz der erfindungsgemäßen Luftreinigungsvorrichtung bei verschiedenen Raumgeometrien. In this way, with the air purification device according to the invention or with suitable arrangements of several of the air purification device according to the invention, it is possible to ensure that people are supplied with filtered breathing air at a flow rate that minimally impairs comfort. The vertical airflow from top to bottom ensures short routes for the contaminated air to the air cleaner. The adjustability of deflection elements enables universal use of the air cleaning device according to the invention in different room geometries.
BEZUGSZEICHENLISTE REFERENCE LIST
1 Luftreinigungsvorrichtung 1 air purification device
2 Gehäuse 2 housing
3 Ansaugöffnung 3 intake port
4 Umgebungsluft 4 ambient air
5 Ventilator 5 fan
6 Luftstrom 6 airflow
7 erster HEPA-Filter 7 first HEPA filter
8 UVC-Lampe 8 UVC lamp
9 Heizspirale 9 heating coil
10 zweiter HEPA-Filter 10 second HEPA filter
11 Luftauslass 11 air outlet
12 Dachmodul 12 roof module
13 Umlenkplatte 13 baffle plate
14 linker Teilstrom 14 left partial flow
15 rechter Teilstrom 15 right partial flow
16 vertikale Strömungsrichtungskomponente16 vertical flow direction component
17 horizontale Strömungsrichtungskomponente17 horizontal flow direction component
18 Atemluftstrom 18 breathing air flow
19 Korridor 19 corridor
20 Korridor 20 corridor
21 Warteschlange 21 queue
22 Warteschlange 22 queue
23 Warteschlange 23 queue
24 Warteschlange 24 queue
25 Zirkulation 25 circulation
101 Luftreinigungsvorrichtung 101 air purification device
103 Ansaugöffnung 103 intake port
26 Person 26 people
112 Dachmodul 113 schalenartige Umlenkplatte112 roof module 113 cup-like baffle
201 Luftreinigungsvorrichtung201 air cleaning device
202 Gehäuse 202 housing
203 Ansaugöffnung 212 Dachmodul 203 intake opening 212 roof module
213 Umlenkplatte 213 baffle plate
227 Abblasöffnung 227 vent hole
228 Umlenkplatte 228 baffle plate
229 Winkel 230 Winkel 229 angle 230 angle
231 Ausnehmung 231 recess
232 Schlitz 232 slot
233 Bypassöffnung 233 bypass opening
234 Raumstrom 235 Bypassstrom 234 room flow 235 bypass flow
236 Ansaugstrom 236 intake flow

Claims

- 25 - - 25 -
PATENTANSPRÜCHE Luftreinigungsvorrichtung (1 , 101 , 201 ) zur Bereitstellung eines Atemluftstroms (18) an Personen, wobei der Atemluftstrom (18) gegenüber einer Umgebungsluft (4) eine verminderte Schadstoffkonzentration, insbesondere eine verminderte Virenkonzentration, aufweist, mit Gebläsemitteln (5) zur Erzeugung eines Luftstroms (6) zur Speisung des Atemluftstroms (18) und mit in dem Luftstrom (6) angeordneten Filtermitteln (7, 8, 10) zum Entfernen von Schadstoffen aus dem Luftstrom (6), dadurch gekennzeichnet, dass der Atemluftstrom (18) eine nach unten gerichtete vertikale Strömungsrichtungskomponente (16) aufweist, wobei der Atemluftstrom (18) vorzugsweise zusätzlich eine horizontale Strömungsrichtungskomponente (17) aufweist. Luftreinigungsvorrichtung (1 , 101 , 201 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Ansaugöffnung (3, 103, 203) zum Ansaugen der Umgebungsluft (4) in Bodennähe vorgesehen ist. Luftreinigungsvorrichtung (1 , 101 , 201 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausblasöffnung (232) zum Ausblasen des Atemluftstroms (18) in einer an eine Körperhaltung der Personen (26) angepassten Höhe angeordnet ist, wobei vorzugsweise die Höhe variabel ist. Luftreinigungsvorrichtung (1 , 101 , 201 ), dadurch gekennzeichnet, dass erste Umlenkmittel (13, 113, 213) zur Änderung einer Strömungsrichtung des Luftstroms (6) vorgesehen sind. Luftreinigungsvorrichtung (1 , 101 , 201 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Umlenkmittel (13, 113, 213) eine, vorzugsweise mindestens in einer Raumrichtung, insbesondere konkav, gekrümmte, Platte (13, 113, 213) umfassen. Luftreinigungsvorrichtung (1 , 101 , 201 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Variieren der ersten Umlenkmittel (13, 113, 213) vorgesehen sind, um die Änderung der Strömungsrichtung des Luftstroms zu variieren. Luftreinigungsvorrichtung (1 , 101 , 201 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass erste Stromteilungsmittel (213) vorgesehen sind, um den Luftstrom (6) in zwei oder mehr Teilluftströme (18, 234, 233) aufzuteilen. Luftreinigungsvorrichtung (1 , 101 , 201 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Stromteilungsmittel (213) den Luftstrom (6) in einen dem Atemluftstrom (18) unmittelbar zuzuführenden Atemluftteilstrom und einen im Wesentlichen nach oben gerichteten Raumstrom (234) aufteilen. Luftreinigungsvorrichtung (1 , 101 , 201 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Raumstrom (234) im Wesentlichen senkrecht nach oben gerichtet ist. Luftreinigungsvorrichtung (1 , 101 , 201 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Variieren der ersten Stromteilungsmittel vorgesehen sind, um das Verhältnis der Teilluftströme (18, 234, 233) zueinander, insbesondere das Verhältnis des Atemluftteilstroms (18) zu dem Raumstrom (234), zu variieren. Luftreinigungsvorrichtung (1 , 101 , 201 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Umlenkmittel (213) integral mit den ersten Stromteilungsmitteln (213, 227) ausgeformt sind. Luftreinigungsvorrichtung (1 , 101 , 201 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zweite Stromteilungsmittel (228, 231 ) vorgesehen sind, um von dem Atemluftteilstrom mindesten einen, vorzugsweise von der Ausblasöffnung im Wesentlichen direkt zur Ansaugöffnung gerichteten, Bypassstrom (235) abzuzweigen. Luftreinigungsvorrichtung (1 , 101 , 201 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zweite Umlenkmittel (228) zur Änderung einer Strömungsrichtung des Bypassstroms (235) vorgesehen sind. Luftreinigungsvorrichtung (1 , 101 , 201 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Variieren der zweiten Umlenkmittel vorgesehen sind, um die Strömungsrichtung des Bypassstroms (235)variabel zu ändern. Luftreinigungsvorrichtung (1 , 101 , 201 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtermittel einen Schwebstofffilter, insbesondere HEPA-Filter (7, 10), und/oder einen UVC-Filter (8) aufweisen. Luftreinigungsvorrichtung (1 , 101 , 201 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass thermische Reinigungsmittel (9) vorgesehen sind, um nach Betrieb - 28 - bei stehenden Gebläsemitteln (5) im Innern der Luftreinigungsvorrichtung (1 , 101 , 201 ) verbleibende Schadstoffe unschädlich zu machen. Verfahren zur Bereitstellung eines Atemluftstroms (18) an Personen (26), wobei der Atemluftstrom (18) gegenüber einer Umgebungsluft eine verminderte Schadstoffkonzentration, insbesondere eine verminderte Virenkonzentration, aufweist, bei welchem ein Luftstrom (6) zur Speisung des Atemluftstroms (18) erzeugt wird und Schadstoffe aus dem Luftstrom (6) entfernt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Atemluftstrom (18) mit einer nach unten gerichteten vertikalen Strömungsrichtungskomponente (16) bereitgestellt wird, wobei der Atemluftstrom (18) vorzugsweise zusätzlich eine horizontale Strömungsrichtungskomponente (17) aufweist. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftstrom in einen dem Atemluftstrom (18) zuzuführenden Atemluftteilstrom und einen, vorzugsweise senkrecht nach oben gerichteten, Raumstrom (234) aufgeteilt wird. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebungsluft (4) in Bodennähe angesaugt wird und/oder dass der Atemluftstrom (18) in einer an eine Körperhaltung der Personen (26) angepassten Höhe ausgeblasen wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Atemluftteilstrom mindesten ein Bypassstrom (235) abgezweigt wird. - 29 - PATENT CLAIMS Air purification device (1, 101, 201) for providing a flow of breathing air (18) to persons, the flow of breathing air (18) having a reduced concentration of pollutants, in particular a reduced concentration of viruses, compared to ambient air (4), with blower means (5) for generating a Air flow (6) for feeding the breathing air flow (18) and with filter means (7, 8, 10) arranged in the air flow (6) for removing pollutants from the air flow (6), characterized in that the breathing air flow (18) has a vertical flow direction component (16) directed downwards, wherein the breathing air flow (18) preferably additionally has a horizontal flow direction component (17). Air cleaning device (1, 101, 201) according to claim 1, characterized in that a suction opening (3, 103, 203) for sucking in the ambient air (4) is provided near the ground. Air purification device (1, 101, 201) according to Claim 1 or 2, characterized in that a blow-out opening (232) for blowing out the respiratory air flow (18) is arranged at a height adapted to a posture of the persons (26), the height preferably being variable is. Air purification device (1, 101, 201), characterized in that first deflection means (13, 113, 213) are provided for changing a flow direction of the air flow (6). Air purification device (1, 101, 201) according to any one of the preceding claims, characterized in that the first deflection means (13, 113, 213) comprise a plate (13, 113, 213), preferably curved at least in one spatial direction, in particular concavely. Air purification device (1, 101, 201) according to any one of the preceding claims, characterized in that means for varying the first deflection means (13, 113, 213) are provided in order to vary the change in flow direction of the air flow. Air purification device (1, 101, 201) according to any one of the preceding claims, characterized in that first flow dividing means (213) are provided to divide the air flow (6) into two or more partial air flows (18, 234, 233). Air purification device (1, 101, 201) according to any one of the preceding claims, characterized in that the first flow dividing means (213) divides the air flow (6) into a partial flow of breathing air to be supplied directly to the flow of breathing air (18) and a spatial flow (234) directed essentially upwards. split up. Air purification device (1, 101, 201) according to any one of the preceding claims, characterized in that the spatial flow (234) is directed substantially vertically upwards. Air purification device (1, 101, 201) according to one of the preceding claims, characterized in that means for varying the first flow dividing means are provided in order to change the ratio of the partial air flows (18, 234, 233) to one another, in particular to vary the ratio of the partial flow of breathing air (18) to the room flow (234). Air cleaning device (1, 101, 201) according to any one of the preceding claims, characterized in that the first deflection means (213) are formed integrally with the first flow dividing means (213, 227). Air purification device (1, 101, 201) according to one of the preceding claims, characterized in that second flow-dividing means (228, 231) are provided in order to divert at least one bypass flow (235) from the partial flow of breathing air, preferably directed from the exhaust opening essentially directly to the suction opening. to branch off Air purification device (1, 101, 201) according to any one of the preceding claims, characterized in that second deflection means (228) are provided for changing a flow direction of the bypass stream (235). Air purification device (1, 101, 201) according to one of the preceding claims, characterized in that means for varying the second deflection means are provided in order to variably change the flow direction of the bypass stream (235). Air cleaning device (1, 101, 201) according to one of the preceding claims, characterized in that the filter means have a particle filter, in particular HEPA filter (7, 10), and / or a UVC filter (8). Air cleaning device (1, 101, 201) according to any one of the preceding claims, characterized in that thermal cleaning means (9) are provided to after operation - 28 - to render harmless remaining pollutants in the interior of the air purification device (1, 101, 201) when the blower means (5) are stopped. Method for providing a flow of breathing air (18) to people (26), the flow of breathing air (18) having a reduced concentration of pollutants, in particular a reduced concentration of viruses, compared to the ambient air, in which an air flow (6) for feeding the flow of breathing air (18) is generated and pollutants are removed from the air flow (6), characterized in that the breathing air flow (18) is provided with a downward vertical flow direction component (16), the breathing air flow (18) preferably additionally having a horizontal flow direction component (17). Method according to Claim 17, characterized in that the air flow is divided into a partial flow of breathing air to be fed to the flow of breathing air (18) and a spatial flow (234) which is preferably directed vertically upwards. Method according to Claim 17 or 18, characterized in that the ambient air (4) is sucked in near the ground and/or that the breathing air flow (18) is blown out at a height adapted to the posture of the persons (26). Method according to one of Claims 17 to 19, characterized in that at least one bypass flow (235) is branched off from the partial flow of breathing air. - 29 -
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Bypassstrom (235) im Wesentlichen senkrecht nach unten gerichtet wird. Method according to one of Claims 17 to 20, characterized in that the bypass flow (235) is directed essentially vertically downwards.
Anordnung mindestens zweier Luftreinigungsvorrichtungen (1 , 101 , 201 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 16 nebeneinander zur Bildung eines Korridors (19, 20). Arrangement of at least two air cleaning devices (1, 101, 201) according to any one of claims 1 to 16 next to each other to form a corridor (19, 20).
PCT/EP2021/073255 2020-08-24 2021-08-23 Air-cleaning device and method for providing a respiratory air flow WO2022043253A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020122077.4A DE102020122077A1 (en) 2020-08-24 2020-08-24 Air purification device and method for providing a flow of breathing air
DE102020122077.4 2020-08-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022043253A1 true WO2022043253A1 (en) 2022-03-03

Family

ID=77750231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2021/073255 WO2022043253A1 (en) 2020-08-24 2021-08-23 Air-cleaning device and method for providing a respiratory air flow

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102020122077A1 (en)
WO (1) WO2022043253A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5616172A (en) * 1996-02-27 1997-04-01 Nature's Quarters, Inc. Air treatment system
US6363734B1 (en) * 2000-05-02 2002-04-02 Kabushiki Kaisha Sunseal Air conditioning system equipped with sterilization/deodorization gas supply means
CN104848427B (en) * 2015-05-20 2018-05-25 天津深呼吸环境科技发展有限公司 Vertical upper air-out type air filter
KR101948630B1 (en) * 2018-05-09 2019-02-15 주식회사 이엠따블유 Air cleaning module

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6099607A (en) 1998-07-22 2000-08-08 Haslebacher; William J. Rollably positioned, adjustably directable clean air delivery supply assembly, for use in weather protected environments to provide localized clean air, where activities require clean air quality per strict specifications
SE521052C3 (en) 2001-03-20 2003-10-22 Toul Meditech Ab Air purification device intended for purification of air in sensitive environments, method for arranging air purification in sensitive environments and use of said air purification device
AT509770B1 (en) 2010-04-16 2012-03-15 Cleanroom Technology Austria Gmbh MOBILE STERILLA SUPPLY DEVICE
KR20140096964A (en) 2013-01-29 2014-08-06 코웨이 주식회사 Dryer having circular structure

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5616172A (en) * 1996-02-27 1997-04-01 Nature's Quarters, Inc. Air treatment system
US6363734B1 (en) * 2000-05-02 2002-04-02 Kabushiki Kaisha Sunseal Air conditioning system equipped with sterilization/deodorization gas supply means
CN104848427B (en) * 2015-05-20 2018-05-25 天津深呼吸环境科技发展有限公司 Vertical upper air-out type air filter
KR101948630B1 (en) * 2018-05-09 2019-02-15 주식회사 이엠따블유 Air cleaning module

Also Published As

Publication number Publication date
DE102020122077A1 (en) 2022-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0915713B1 (en) Device for sheer filtering and desinfection of air
EP3457047A1 (en) Personalised air purification device
DE102020120046A1 (en) Device for disinfecting air
DE2733729A1 (en) NEGATIVE IONIZER
EP3943125B1 (en) Device for disinfecting air in interiors
EP2455678A2 (en) Method and device for removing microbes from flowing air
DE60130105T2 (en) METHOD AND DEVICE FOR AIR FILTRATION
DE202018105672U1 (en) Wind curtain system and insulation protection device
DE202020104056U1 (en) Disinfection protection device and disinfection protection device arrangement
DE4014795C1 (en) Clean room or operating theatre - incorporates laminar flow ceiling outlets for clean air
DE10346340A1 (en) Air cleaner
WO2022058148A1 (en) Table-top unit for generating a substantially microbe-inactivated room zone
DE102009053505A1 (en) Air cleaner, has fan controlled to pass outside air to air outlet such that low pressure is produced around space below housing and high pressure is produced around space above housing, so that convection of air takes place
WO2021229074A2 (en) Method for preparing decontamination measures, device and method for carrying out decontamination measures and method for monitoring decontamination measures
WO2022043253A1 (en) Air-cleaning device and method for providing a respiratory air flow
WO2022015258A2 (en) Sterilization protection device and sterilization protection device assembly
DE202020105495U1 (en) Air purification device and use of such
WO2022033722A1 (en) Apparatus for sterilizing aerosol-containing air
DE102021104060A1 (en) Device for disinfecting air
EP3964758A1 (en) Air circulation device for cleaning the air of aerosols potentially loaded with viruses
EP4389161A1 (en) Device for disinfecting air
WO2022184645A1 (en) Set for producing a device for reducing the aerosol concentration in air
WO2021197521A1 (en) System for ventilating individual workstations to prevent droplet infections
DE102020121450A1 (en) Protection against transmission of pathogens by aerosols in closed rooms
DE102020002180A1 (en) SYSTEM FOR VENTILATION OF INDIVIDUAL WORKPLACES TO AVOID DROPLET INFECTION

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21769900

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21769900

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1