DE29808126U1

DE29808126U1 - Belüftungsanlage

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Publication number: DE29808126U1
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Authority: DE
Original assignee: EUROMEDICO MEDIZINTECHNIK GmbH
Current assignee: EUROMEDICO MEDIZINTECHNIK GmbH
Priority date: 1998-05-06
Filing date: 1998-05-06
Publication date: 1998-09-03
Anticipated expiration: 2008-05-07

Description

dr. ing. HEINRICH G EITZ &Ggr;&rgr;&agr;&EEgr;&ngr;&tgr;*wwwltI %&dgr;&bgr; KAiy^yw^ &igr;, Postfach 2708

983747

Anmelder: Euromedico Medizintechnik GmbH

Badstraße 36
D-76646 Bruchsal

Belüftungsanlage

Die Erfindung betrifft eine Belüftungsanlage für geschlossene Räumlichkeiten, insbesondere für die Fahrgastzellen von Kraftfahrzeugen.

Es ist bekannt, daß ionsierte Sauerstoffatome besser vom menschlichen Organismus aufgenommen werden können. Infolge der dann verbesserten SauerstoffVersorgung steigt die menschliche Leistungs- und Konzentrationsfähigkeit .

Es ist ebenfalls bekannt, daß eine verbesserte Fremdpartikel- und Geruchsabscheidung mittels elektrostatischer Filteranlagen aus ionisierter Luft gelingt. Entsprechende elektrostatische Filteranlagen werden in der Großindustrie zur Abgasreinigung vielfach eingesetzt.

In Kenntnis dieser Vorteile bemüht man sich schon seit einiger Zeit, eine entsprechende Luftionisation auch in Verbindung mit Belüftungsanlagen von geschlossenen Räumlichkeiten vorzusehen. Mittlerweile sind auch erste Geräte zur Luftionisation im Kfz-Bereich bekanntgeworden.

So sind Zubehörteile zur Luftionisation im Kfz-Bereich erhältlich, die entweder ab Werk oder nachträglich in die Fahrgastzelle eingebaut werden können. Als Beispiele wäre hier ein Axiallüfter mit einer zusätzlichen Ionisationseinrichtung, der an geeigneter Stelle innerhalb der Fahrgastzelle aufstellbar ist, und ein reiner Luftionisierer, der entweder direkt oder über einen Adapter mit dem Zwölf-Volt-Anschluß eines Zigarettenanzünders verbindbar ist, zu nennen.

Der Wirkungsgrad dieser Geräte muß insgesamt als enttäuschend bezeichnet werden, da der Fahrgastzelle durch die herkömmliche Belüftung auch weiterhin nicht ionisierte und zumeist auch ungereinigte Luft zugeführt wird. Je nach Aufstellungsort des Ionisierers in der Fahrgastzelle profitieren nur einzelne Mitfahrer in unmittelbarer Nähe des Ionisierers von dessen vorteilhafter Wirkung .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die zu Lüftungszwecken zugeführte Frischluft qualitativ zu verbessern und darüber hinaus stärker zu reinigen.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt dadurch, daß im Ansaugbereich einer Belüftungsanlage eine Luft-Aufbereitungsanlage angeordnet wird, die von einem Gehäuse mit einem Lufteinlaß und einem Luftauslaß umschlossen ist, wobei innerhalb dieses Gehäuses eine luftdurchströmbare Ionisationskammer mit einer von einer Anoden-Kathoden-Anordnung begrenzten Ionisationsstrecke zur Ionisation der durchströmenden Luft und ein an eine Versorgungsspannung anschließbarer Hochspannungstransformator

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zur Spannungsversorgung der Ionisationsstrecke vorgesehen ist.

Dadurch, daß die Aufbereitungsanlage mit einer Ionisationskammer nicht irgendwo im Raum, sondern unmittelbar im Ansaugbereich einer Belüftungsanlage angeordnet ist, wird die gesamte einer abgeschlossenen Räumlichkeit zugeführte Frischluft in der genannten Weise aufbereitet. Der Wirkungsgrad dieser Anordnung ist dadurch beträchtlich erhöht, daß nicht erst die bereits im Raum verteilte Luft ionisiert werden muß, sondern schon die zugeführte Luft insgesamt auf diese Weise behandelt wird. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung wird darin gesehen, daß die Aufbereitungsanlage in Verbindung mit herkömmlichen Belüftungsanlagen eingesetzt werden kann. Es sind keine zusätzlichen Einrichtungen erforderlich, um die aufzubereitende Luft der Aufbereitungsanlage zuzuführen. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist, daß die aufbereitete Luft mit den bereits vorhandenen Verteilungseinrichtungen in den angeschlossenen Räumlichkeiten verteilt wird.

Dadurch, daß der Hochspannungstransformator als Kaskadentransformator ausgebildet ist, wird dem im Belüftungsbereich zumeist geringen Platzbedarf Rechnung getragen. Die Hochspannungserzeugung mittels Kaskadentrans· formatoren hat den Vorteil, daß die benötigte Schaltung widerstandsfrei ist und daher vollständig in SMD-Technik platz- und kostensparend herstellbar ist.

In vorteilhafter Weiterbildung wird die der Ionisationskammer zugeführte Luft zunächst vorgereinigt und ge-

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trocknet. Zu diesem Zweck können mit Vorteil herkömmliche Speck-Kohle-Filter eingesetzt werden.

Nach den Ansprüchen 5 und 6 ist der Ionisationskammer zur Nachreinigung und zur Ozonbindung ein Aktiv-Kohle-Filter nachgeschaltet. Hierdurch wird die Qualität der Luftaufbereitung weiter erhöht. Insbesondere werden etwaig bei der Ionisation des Sauerstoffs produzierte Anteile des Atemgifts Ozon zurückgehalten.

Die Reinigungswirkung der Belüftungsanlage kann dadurch weiter gesteigert werden, daß in der Ionisationskammer zusätzlich ein elektrostatischer Wechselfilter gemäß den Ansprüchen 7 bis 9 nachgeschaltet wird. Die ionisierte Luft kann durch die mittels eines elektrostatischen Filters erzielte erhebliche Abscheidewirkung für Fremdpartikel besser gefiltert werden. Schwebstoffe und Geruchspartikel werden nahezu vollständig ausgeschieden. Dies ist auch deshalb sinnvoll, weil auch die zum Betrieb eines elektrostatischen Filters benötigte Hochspannung bereits innerhalb der Aufbereitungsanlage zur Spannungsversorgung der Ionisationsstrecke vorhanden ist.

Die Abscheidewirkung des elektrostatischen Filters kann zusätzlich dadurch erhöht werden, daß die den Filter bildenden Edelstahlplatten mäanderförmig abgewinkelt sind. Hierdurch ist die Strömungsgeschwindigkeit des Luftstroms innerhalb des Wechselfilters verfingert und dessen effektiver Strömungsweg verlängert.

Gemäß Anspruch 10 kann die Ionisationskammer und/oder der elektrostatische Wechselfilter bei Bedarf zu- und ausgeschaltet werden.

Grundsätzlich verschmutzen die zur Vor- und Nachreini-

gung der zu Belüftungszwecken angesaugten Luft eingesetzten Filter allmählich. Die Filter müssen daher von Zeit zu Zeit gereinigt oder ausgewechselt werden. Hierzu ist eine kapazitive Überwachung zumindest des elektrostatischen Wechselfilters und eine entsprechende Anzeigeeinrichtung vorgesehen.

Durch die aufwendigen Filterungen der zu Lüftungszwecken zugeführten Luft verliert sich der durch die Ionisation hinsichtlich einer verbesserten Sauerstoffaufnahme des Organismus erzielte Vorteil nahezu vollständig. Deshalb ist es gemäß Anspruch 12 vorteilhaft, der Luft-Aufbereitungsanlage eine weitere Ionisationskammer in Strömungsrichtung nachzuschalten. Dadurch, daß die weitere Ionisationskammer unmittelbar vor dem Lufteintritt in den zu lüftenden abgeschlossenen Raum angeordnet ist, ist sichergestellt, daß ein möglichst großer Anteil an negativ geladenen Ionen in der zugeführten Luft vorhanden ist. Bei dieser Ausführung sind demnach die in Verbindung mit dem Anspruch 1 beschriebenen Vorteile der Luftionisation mit den Vorteilen einer verbesserten Luftreinigung kombiniert.

Dadurch, daß zwischen der Luft-Aufbereitungsanlage und der weiteren Ionisationskammer eine Klimaanlage angeordnet ist, kann zusätzlich eine Temperaturregelung der zu Lüftungszwecken zugeführten Luft erfolgen. Die Lebensdauer der Klimaanlage ist durch die hervorragende Reinigungswirkung der vorgeschalteten Luft-Aufbereitungsanlage erheblich erhöht.

In vorteilhafter Weise sind beide Ionisationskammern dieser Ausführung der Erfindung mit einer einzigen

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Anzeige- und Bedieneinheit verbunden. Hierdurch kann wahlweise die Luftreinigung oder die Ionisation selektiv zu- und abgeschaltet werden.

Zum besseren Verständnis wird die Erfindung anhand zweier in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Luft-Aufbereitungsanlage in einer Prinzipdarstellung und

Fig. 2 eine Belüftungsanlage mit modularem Aufbau ebenfalls in einer Prinzipdarstellung.

Die in der Zeichnung dargestellte Luft-Aufbereitungsanlage 1 kann im Ansaugstutzen einer ansonsten nicht gezeigten Belüftungsanlage für einen abgeschlossenen Raum derart installiert sein, daß die zu Belüftungszwecken angesaugte Luft in ihrer Gesamtheit durch diese Aufbereitungsanlage 1 strömt. In Kraftfahrzeugen kann die Aufbereitungsanlage 1 in Strömungsrichtung unmittelbar vor dem Eintrittsbereich der zugeführten Luft in einen Fahrgastraum eingebaut werden.

Die insgesamt zugeführte Luft strömt zunächst durch einen Lufteinlaß 2 eines zylindrischen Gehäuses 3 der Aufbereitungsanlage 1. In Strömungsrichtung unmittelbar hinter dem Lufteinlaß 2 ist ein Speck-Kohle-Filter 4 innerhalb des Gehäuses 3 angeordnet. Innerhalb dieses Vorfilters 4 erfolgt eine Feuchtigkeitsabscheidung und erste Vorreinigung der später dem Fahrgastraum zugeführten Luft.

Im weiteren Strömungsweg ist innerhalb des Gehäuses 3 eine Ionisationskammer 5 mit einer Ionisationsstrecke angeordnet, die von einer Anoden-Kathoden-Anordnung begrenzt ist. Hierbei bildet ein innerer metallischer Zylinder die Anode und ein äußerer metallischer Zylinder die Kathode 6. Die Anoden-Kathoden-Anordnung entspricht in ihrem konzentrischen Aufbau dabei in etwa einem Ringkondensator. Zur Erhöhung des Ionisationsgrades kann die in der Zeichnung nicht dargestellte Anode mit einer sägezahnförmigen Oberfläche ausgebildet sein.

Die Anode ist mit einem ebenfalls in dem Gehäuse 3 angeordneten Kaskadentransformator 7 verbunden. Der Kaskadentransformator 7 ist primärseitig mit dem 12-Volt-Bordnetz des Kraftfahrzeuges verbunden. An der Sekundärseite des in SMD-Technik aufgebauten Kaskadentransformators 7 steht eine Hochspannung von ca. 5,6 Kilovolt an.

Die Anpassung an andere primär- oder sekundärseitige Spannungsebenen ist durch eine entsprechende Dimensionierung des Kaskadentransformators 7 ohne weiteres möglich.

In Strömungsrichtung unmittelbar hinter der Ionisationskammer 5 ist ein elektrostatischer Wechselfilter 10 zur weiteren Luftreinigung angeordnet. Der elektrostatische Wechselfilter 10 besteht aus mäanderförmig abgewinkelten rostfreien Edelstahlplatten 11. Durch die Mäanderform der Filterplatten 11 wird die Geschwindigkeit der durchströmenden Luft reduziert und der effektive Strömungsweg innerhalb des elektrostatischen Wechselfilters 10 verlängert. Beides hat eine erhöhte Abscheide-

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wirkung des elektrostatischen Wechselfilters 10 zur Folge. Die Edelstahlplatten 11 sind im Wechsel an ein Nullpotential und an der Sekundärseite des Kaskadentransformators 7 angeschlossen. Somit ist der Strömungsweg der zugeführten Luft jeweils von einer hochspannungsbeaufschlagten und einer geerdeten Edelstahlplatte 11 begrenzt. Der elektrostatische Wechselfilter 10 kann insgesamt ausgetauscht und/oder gereinigt werden. Der Einbau des genannten elektrostatischen Wechselfilters 10 ist schon deshalb vorteilhaft, weil die durchgeleitete Luft bereits ionisiert ist und auch die zur elektrostatischen Filterung benötigte Hochspannung bereits innerhalb des Gehäuses 3 der Aufbereitungsanlage 1 zur Verfügung steht.

Bevor schließlich die entsprechend ionisierte und vorgereinigte Luft durch einen Luftauslaß 12 das Gehäuse wieder verläßt und in den Fahrgastraum strömt, tritt sie durch einen weiteren Nachfilter 13, einen Aktiv-Kohle-Filter. Dieser zusätzliche Nachfilter 13 dient ebenfalls der Nachreinigung des Luftstroms. Er bewirkt darüber hinaus, daß das eventuell bei der Ionisation entstandene Atemgift Ozon vor dem Einströmen in den Fahrgastraum gebunden wird.

Das Gehäuse 3 ist zur Befestigung und zum Verschluß des Gehäuses 3 zusätzlich mit Ringflanschen 14 versehen, die das zylindrische Gehäuse 3 voneinander beabstandet umgreifen.

Fig. 2 zeigt eine Fahrzeug-Belüftungsanlage 20, bei der die im Zusammenhang mit Fig. 1 näher erläuterte Luft-Aufbereitungsanlage 1 mit einer herkömmlichen Klimaan-

lage 21 kombiniert wurde. Die Klimaanlage 21 ist in Strömungsrichtung der ansonsten unverändert eingebauten Luft-Aufbereitungsanlage 1 in Strömungsrichtung nachgeschaltet. Der Klimaanlage 21 ist im weiteren eine weitere luftdurchströmbare Ionisationskammer 22 nachgeschaltet. Die zu Reinigungszwecken zugeführte Luft strömt nachdem sie die Ionisationskammer 22 verlassen hat durch ein Lüftungsgitter 23 in den Innenraum eines Fahrzeuges. Die genannten Teile der Belüftungsanlage sind durch Kupplungsmuffen 24 miteinander zu einem einzigen Strömungsweg verbunden.

Die Luft-Aufbereitungsanlage 1 und die weitere Ionisationskammer 22 sind mit einer Anzeige- und Bedieneinrichtung 25 verbunden. Die Anzeige- und Bedieneinrichtung 25 ist mit einem Schalter 26 zur Einschaltung der Ionisation und elektrostatischen Luftreinigung versehen. Mit diesem Schalter 26 kann die Spannungsversorgung des Kaskadentransformators 7 zu- und abgeschaltet werden. Der Kaskadentransformator 7 versorgt beide Ionisationskammern 5 und 22. Alternativ können auch zwei Schalter zur selektiven Zuschaltung der Ionisation und/oder elektrostatischen Luftreinigung vorgesehen sein. Die Anzeige- und Bedieneinheit 25 weist darüber hinaus eine LED-Anzeige 27 zur Anzeige eines etwaig notwendigen Filterwechsels an. Die LED-Anzeige 27 ist hierzu mit einer kapazitiven Überwachungseinrichtung für den elektrostatischen Filter 10 versehen. Zusätzlich können auch die anderen Filter 4 und/oder 13 kapazitiv überwacht werden und deren Verschmutzungszustand, bzw. deren Reinigungs- und Wechselintervalle analog angezeigt werden. Eine entsprechende Anzeige- und Bedieneinheit 22 kann auch in Verbindung mit einer Luft-Aufbereitungsanlage 1 gemäß Fig. 1 eingesetzt werden.

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Die vorstehend beschriebene Belüftungsanlage 20 ermöglicht eine qualitativ weitaus verbesserte Frischluftversorgung von abgeschlossenen Räumen und trägt damit zum Wohlbefinden der sich in diesen Räumen aufhaltenden Personen bei. Die zugeführte Luft ist besser gereinigt und bewirkt eine bessere SauerstoffVersorgung der sich in den Räumlichkeiten jeweils aufhaltenden Organismen durch einen höheren Negativionenanteil der zugeführten Luft.

dr. ing. HEINRICH GEITZ jpaj-|nt^mv^lt· 750$ KARtepsfH^i, Postfach 2708

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Bezugszeichenliste - Anwaltsakte:983747 Euromedico

1	Aufbereitungsanlage
2	Lufteinlaß
3	Gehäuse
4	Speck-Kohle-Filter
5	Ionisationskammer
6	Kathode
7	Kaskadentransformator
8
9
10	Wechselfilter
11	Edelstahlplatten
12	Luftauslaß
13	Nachfilter
14	Ringflansch
15
16
17
18
19
20	Belüftungsanlage
21	Klimaanlage
22	weitere Ionisationskammer
23	Lüftungsgitter
24	Kupplungsmuffe
25	Anzeige- und Bedieneinheit
26
27	LED-Anzeige

Claims

DR. ING. HEINRICH GEITZiP-ijTErrUAiyviALt'^QDJ^BWSfMJAEI, POSTFACH270S 983747 Anmelder: Euromedico Medizintechnik GmbH Badstraße 36 D-76646 Bruchsal Schutzansprüche:

1. Belüftungsanlage für geschlossene Räumlichkeiten, insbesondere für Fahrgastzellen von Kraftfahrzeugen, mit einer in einem Ansaugbereich, insbesondere in einem Ansaugstutzen der Belüftungsanlage angeordneten Luft-Aufbereitungsanlage (1), die von einem Gehäuse (3) mit einem Lufteinlaß (2) und einem Luftauslaß (12) umschlossen ist, wobei innerhalb dieses Gehäuses (3) eine luftdurchströmbare Ionisationskammer (5) mit einer von einer Anoden-Kathoden-Anordnung begrenzten Ionisationsstrecke zur Ionisation der das Gehäuse (3) durchströmenden Luft und ein an eine Spannungsversorgung anschließbarer Hochspannungstransformator (7) zur Spannungsversorgung der Ionisationsstrecke vorgesehen ist.

2. Belüftungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Hochspannungstransformator ein Kaskadentransformator (7) in das Gehäuse (3) der Aufbereitungsanlage (1) eingebaut ist.

3. Belüftungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dsl? der Ionisationskammer (5) we-

nigstens ein Vorfilter (4) zur Vorreinigung und/oder Trocknung eines Luftstroms vorgeschaltet ist.

4. Belüftungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ionisationskammer (5) als Vorfilter ein Speck-Kohle-Filter (4) innerhalb des Gehäuses (3) der Aufbereitungsanlage (1) derart vorgeschaltet ist, daß der gesamte die Ionisationskammer (5) durchsetzende Luftstrom zunächst durch den Speck-Kohle-Filter (4) geleitet wird.

5. Belüftungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ionisationskammer (5) wenigstens ein Nachfilter (10, 13) zur Ozonelimination und/oder Nachreinigung des Luftstroms nachgeschaltet ist.

6. Belüftungsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ionisationskammer (5) als Nachfilter ein Aktiv-Kohle-Filter (13) innerhalb des Gehäuses (3) derart nachgeschaltet ist, daß der gesamte die Ionisationskammer (5) durchsetzende Luftstrom anschließend auch durch den Aktiv-Kohle-Filter (13) tritt.

7. Belüftungsanlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ionisationskammer (5) als Nachfilter ein elektrostatischer Wechselfilter (10) nachgeschaltet ist.

8. Belüftungsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrostatische Wechselfilter (10) derart innerhalb des Gehäuses (3) angeordnet ist, daß er von dem gesamten, die Ionisationskammer (5) durchsetzenden Luftstrom passiert wird und daß der elektrostatische Wechselfilter (10) an den Hochspannungstransformator (7) angeschlossen ist.

9. Belüftungsanlage nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrostatische Wechselfilter (10) aus mäanderförmig abgewinkelten rostfreien Edelstahlplatten (11) besteht, die längs des Strömungsweges der durchströmenden Luft angeordnet sind und im Wechsel entweder geerdet oder hochspannungsbeaufschlagt sind.

10. Belüftungsanlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnt, daß die Spannungsversorgung der Ionisationskammer (5) und/oder des elektrostatischen Wechselfilters (10) getrennt oder gemeinsam mittels einer Anzeige- oder Bedieneinheit (22) ein- und ausschaltbar ist, sind.

11. Belüftungsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige- und Bedieneinheit (25) mit einer kapazitiven Überwachungseinrichtung zumindest für den elektrostatischen Wechselfilter (10) verbunden ist und eine Anzeige (27) für einen etwaig notwendigen Filterwechsel aufweist.

12. Belüftungsanlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft-Aufbereitunganlage (1) eine weitere Ionisationskammer nachgeschaltet ist, die unmittelbar vor dem Lufteintritt in den abgeschlossenen Raum angeordnet ist.

13. Belüftungsanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, zwischen die Luft-Aufbereitungsanlage (1) und die weitere Ionisationskammer (22) eine Klimaanlage (21) geschaltet ist.

14. Belüftungsanlage nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß beide Ionisationskammern (5 und 22) mit der Anzeige- und Bedieneinheit (25) verbunden sind.