DE20216384U1

DE20216384U1 - Klimaanlage

Info

Publication number: DE20216384U1
Application number: DE20216384U
Authority: DE
Original assignee: Digi Plan Planungsgesells GmbH
Current assignee: Digi Plan Planungsgesells GmbH
Priority date: 2002-10-24
Filing date: 2002-10-24
Publication date: 2003-01-02
Anticipated expiration: 2012-10-25

Description

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ANDREJEWSKI, HONKE & SOZIEN

PATENTANWÄLTE
EUROPEAN PATENT AND TRADEMARK ATTORNEYS

Diplom-Physiker

DR. WALTER ANDREJEWSKI (-1996)

Diplom-Ingenieur

DR.-ING. MANFRED HONKE

Diplom-Physiker

DR. KARL GERHARD MASCH

Diplom-Ingenieur

DR-ING. RAINER ALBRECHT

Diplom-Physiker

DR. JÖRG NUNNENKAMP

Diplom-Chemiker

DR. MICHAEL ROHMANN

Diplom-Physiker

DR. ANDREAS VON DEM BORNE

Anwaltsakte: D 45127 Essen, Theaterplatz

124/ Wy / Nu ^{D 45002 Essen}·^p0·^Box ^&lgr; ° °²

18. Oktober 2

Gebrauchsmusteranmeldung

digi plan gmbh

Planungsgesellschaft für Meß- und Regelanlagen

Grabenstraße 110

45141 Essen

Klimaanlage

Andrejewski, Honke & Sozien, Patentanwälte in Essen

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage, mit einer oder mehreren Zuleitungen, über welche angeschlossene Räume mit klimatisierter Luft versorgt werden.

Derartige Klimaanlagen sind aus der Praxis bekannt und dienen dazu, die beaufschlagten Räume mit klimatisierter Luft vorgegebener Eigenschaften zu versorgen. Diese klimatisierte Luft wird in der Regel hinsichtlich ihrer Temperatur sowie gegebenenfalls des Feuchtegehaltes mit vorgegebenen Werten eingestellt. Bei den angeschlossenen Räumen handelt es sich üblicherweise um Räume in feststehenden Gebäuden, wenngleich natürlich auch Container, Reinräume etc. hierzu gehören, die eine bestimmte Luftqualität erfordern.

Da Klimaanlagen in der Regel die Luft mehrfach umwälzen bzw. für einen zusätzlichen Luftaustausch zwischen einzelnen Räumen innerhalb eines Gebäudes sorgen, besteht die Gefahr, dass hiermit auch unerwünschte Luftbestandteile, wie z. B. Keime, eine zunehmende Verbreitung erfahren. Das ist besonders nachteilig dann, wenn es sich hierbei um Krankheitskeime in beispielsweise Hospitälern handelt. Hier will die Erfindung insgesamt Abhilfe schaffen.

Der Erfindung liegt das technische Problem zu Grunde, eine Klimaanlage der eingangs beschriebenen Gestaltung so zu erzüchtigen, dass die Zufuhr von möglicherweise krankheitserregenden Luftbestandteilen oder anderen im Rahmen einer

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solchen Anlage praktisch nicht filterbaren Lebendpartikeln in angeschlossene Räume gänzlich unterdrückt wird.

Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist eine gattungsgemäße Klimaanlage dadurch gekennzeichnet, >, dass in der jeweiligen Zuleitung eine Entkeimungseinheit vorgesehen ist, so dass ausschließlich klimatisierte und entkeimte Luft in die Räume gelangt. - Die Erfindung geht zunächst einmal von der Erkenntnis aus, dass Keime oder allgemein Bakterien bzw. vergleichbare Kleinstlebewesen mit mechanischen Filtermaßnahmen bei bestehenden Klimaanlagen mit wirtschaftlich vertretbaren Aufwand nicht ausgesondert werden können, sondern vielmehr spezielle Entkeimungseinheiten in den Zuleitungen vorgesehen werden müssen. Erst diese Entkeimungseinheiten stellen sicher und sorgen dafür, dass die Keime abgetötet werden. Das ist insbesondere bei krankheitserregenden Keimen von besonderer Bedeutung, weil ansonsten die Gefahr besteht, dass über die Klimaanlage und die damit verbundene Luftumwälzung eine Keimausbreitung innerhalb eines Gebäudes erfolgen kann. Das kann erfindungsgemäß nun nicht mehr geschehen.

Dabei mag es ausreichen, die Entkeimungseinheit beispielsweise an einer zentralen Stelle in der Zuleitung vorzusehen, wenn von hier aus sämtliche angeschlossenen Räume mit klimatisierter Luft versorgt werden. In der Regel geht man jedoch so vor, dass jede einzelne Zuleitung mit einer separaten Entkeimungseinheit ausgerüstet wird, um sicherzustellen, dass der angeschlossene Raum tatsächlich auch mit klimatisierter und entkeimter Luft versorgt wird. Dabei versteht es sich, dass die Entkeimungseinheit in der Nähe

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des Luftauslasses in der jeweiligen Zuleitung angeordnet wird.

Es hat sich als günstig erwiesen, die jeweilige Entkeimungseinheit als Bestandteil eines in die Zuleitung eingeschobenen Kassetteneinsatzes auszubilden. Denn auf diese Weise kann die Entkeimungseinheit für Wartungszwecke einfach aus der Zuleitung entfernt werden. Auch Nachrüstungen in bestehenden Anlagen gestalten sich günstig.

Zudem kann die Entkeimungseinheit in Verbindung mit dem Kassetteneinsatz als vorgefertigtes Modul hergestellt werden und braucht beim Einbau nur noch in eine entsprechende Öffnung in der Zuleitung eingeschoben zu werden.

Üblicherweise verfügt der Kassetteneinsatz über eine Abschalteinrichtung für die Entkeimungseinheit, weil diese in der Regel mit elektrischer Energie versorgt wird und wenigstens eine oder mehrere UV-Lampen aufweist. Folgerichtig stellt die Abschalteinrichtung sicher, dass die Entkeimungseinheit bei in die Zuleitung eingeschobenem Kassetteneinsatz aktiviert und in herausgezogenem Zustand deaktiviert wird. Auf diese Weise führen etwaige Wartungsarbeiten an dem Kassetteneinsatz unmittelbar dazu, dass die Abschalteinrichtung die ein oder mehreren UV-Lampen automatisch abschaltet, so dass etwaige Gesundheitsbeeinträchtigungen der Bedienperson schon dem Grunde nach ausgeschlossen werden können.

Größtenteils verfügt der Kassetteneinsatz über ein in die Zuleitung hineinragendes Traggerüst für die Entkeimungs-

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einheit und eine Abschlussplatte. Das Traggerüst hält und positioniert die Entkeimungseinheit bzw. die eine oder mehreren UV-Lampen innerhalb der Zuleitung, während die Abschlussplatte eine obligatorische Einbauöffnung in der Zuleitung bei eingeschobenem Kassetteneinsatz verschließt. Grundsätzlich kann auf eine solche Abschlussplatte natürlich auch verzichtet werden, und zwar dann, wenn gleichsam in der Zuleitung für eine entsprechende Abschottung der Einbauöffnung durch dort angebrachte Türen, Schiebewände etc. gesorgt wird.

Damit die Entkeimungseinheit bzw. die eine oder mehreren UV-Lampen optimale Wirkung in der Zuleitung entfalten, ist vorgesehen, die jeweilige Entkeimungseinheit zentral in der Zuleitung anzuordnen. Sofern mehrere Entkeimungseinheiten je Kassetteneinsatz vorgesehen sind, liegen diese zumeist in einer Ebene, insbesondere Symmetrieebene der Zuleitung. Hierbei -geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass die in der Regel eingesetzte UV-Lampe das die Keime abtötende UV-Licht radial von einer zugehörigen UV-Röhre abstrahlt und folgerichtig zentral in der Zuleitung angeordnet sein muss, um die gesamte Querschnittsfläche der Zuleitung einwandfrei erfassen zu können. Dabei muss natürlich gewährleistet werden, dass selbst in den Eckbereichen der 5 Zuleitung die Energiedichte der UV-Strahlung ausreicht, um dort eventuell entlangstreichende Keime abtöten zu können.

Das von der oder den UV-Lampen abgestrahlte UV-Spektrum erstreckt sich bevorzugt erst oberhalb von 200 nm Wellen-0 länge, um schädliche Ozonbildung zu vermeiden, die bei kürzeren Wellenlängen stattfindet. Im Übrigen ist das

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emittierte UV-Spektrum in der Regel an das zugehörige Absorptionsspektrum der Keime bzw. abzutötenden Bakterien angepasst, so dass eine optimale Aufnahme der UV-Strahlung seitens der abzutötenden Keime gewährleistet ist. Dies alles wird durch spezielle Quarzgläser erreicht, ,die die eigentliche UV-Lichtquelle im Inneren einer UV-Röhre umschließen. Bei der UV-Lichtquelle handelt es sich um eine übliche . Niederdruck-Gasentladungslampe handeln, die mit einem Edelgasgemisch gefüllt ist. Der Bereich der emittierten Ultraviolett-Strahlung liegt dabei zwischen 100 nm und ca. 400 nm, wobei die Quarzglasumhüllung der Gasentladungslampe - wie beschrieben - dafür sorgt, dass Wellenlängen unterhalb von 200 nm nicht passieren können, folglich lediglich der Bereich zwischen ca. 200 nm und 400 nm emittiert wird.

Zur elektrischen Versorgung und zum Zünden der Gasentladungslampe ist eine Elektronikversorgungseinheit vorgesehen. Zusätzlich findet sich eine Anzeigeeinrichtung, 0 welche den Betrieb der Entkeimungseinheit sowie gegebenenfalls zusätzliche Kenngrößen angibt, wie z. B. Betriebsdauer, Leistungsaufnahme etc.. Elektronikversorgungseinheit und Anzeigeeinrichtung werden von dem Kassetteneinsatz aufgenommen.

Um unbefugten Zugriff auf den Kassetteneinsatz zu verhindern, ist ferner eine Sicherungseinrichtung in der Zuleitung vorgesehen, mit deren Hilfe der Kassetteneinsatz gegenüber der Zuleitung verriegelt wird. - Schließlich mag in der Zuleitung eine innenseitige Führungseinrichtung zur Aufnahme und Halterung des Kassetteneinsatzes vorgesehen

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werden, was jedoch nicht zwingend ist. Tatsächlich empfiehlt sich diese Führungseinrichtung nämlich nur dann, wenn Zuleitungen großen Querschnittes entkeimt werden sollen und folglich die zentral angeordnete Entkeimungseinheit bzw. UV-Lampe eine von der Einbauöffnung entfernte Position einnehmen muss. Dann besteht ohne zusätzliche Führungseinrichtung im Inneren der Zuleitung die Gefahr, dass der Kassetteneinsatz bzw. sein in die Zuleitung hinragendes Traggerüst mit der darauf befestigten Entkeimungseinheit ansonsten keine stabile Führung und Halterung erfährt.

Im Ergebnis wird eine Klimaanlage zur Verfügung gestellt, die sich mit der Bekämpfung von Keimen in der aufbereiteten und klimatisierten Luft beschäftigt. Zwar hat es bisher im Rahmen der DE 44 14 598 C2 bereits Ansätze dahin gegeben, bei einem sogenannten Luftwäscher für eine Entkeimung des Wassers zur Befeuchtung zu sorgen. Dennoch ist es bisher nicht gelungen, die zu den angeschlossenen Räumen zugeführte klimatisierte Luft ebenfalls keimfrei zu gestalten. Das liefert erst die Erfindung. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt schematisch eine Zuleitung einer Klimaanlage, die einen angeschlossenen Raum mit klimatisierter und entkeimter Luft versorgt.

In der Figur ist auszugsweise eine Klimaanlage dargestellt, die über eine nichtgezeigte Klimatisierungseinheit verfügt.

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Über diese Klimatisierungseinheit wird mit Hilfe von Zuleitungen 1 klimatisierte Luft an angeschlossene und ebenfalls nicht dargestellte Räume abgegeben. Zu diesem Zweck durchströmt ein Luftstrom mit ca. 4m pro Sekunde in der angegebenen Pfeilrichtung die zu erkennende Zuleitung 1.

Damit nun diese Luft nicht nur klimatisiert ist, d. h. , über eine bestimmte gewünschte Temperatur und einen eingestellten Feuchtegehalt verfügt, sondern zusätzlich noch entkeimt ist, ist in der Zuleitung 1 eine Entkeimungseinheit 2 vorgesehen. Auf diese Weise gelangt in den angeschlossenen Raum bzw. die angeschlossenen Räume lediglich klimatisierte und entkeimte Luft. Bei der Entkeimungseinheit 2 handelt es sich im Rahmen des Ausführungsbeispiels um eine UV-Lampe 2, die als Gasentladungsröhre 2 ausgebildet ist.

Die Gasentladungsröhre bzw. Entkeimungseinheit 2 verfügt 0 über einen sie umgebenden Quarzglaszylinder 3, welcher sicherstellt, dass lediglich UV-Licht oberhalb von 200 nm emittiert wird. Das Emissionsspektrum ist im Großen und Ganzen an ein zugehöriges Absorptionsspektrum der abzutötenden Keime angepasst. Dabei geht die Erfindung von 5 der Erkenntnis aus, dass die den einzelnen UV-Quanten innewohnende Energie im Stande ist, die betreffenden Keime bzw. Bakterien so weit zu schädigen, dass sie absterben.

Die jeweilige Entkeimungseinheit 2 bzw. UV-Lampe 2 ist als 0 Bestandteil eines in die Zuleitung 1 eingeschobenen Kassetteneinsatzes 4 ausgebildet. Dieser Kassetteneinsatz 4

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verfügt über ein in die Zuleitung hineinragendes Traggerüst 5 für die Entkeimungseinheit 2 und eine Abschlussplatte 6. Das Traggerüst 5 ist an die Abschlussplatte 6 angeschlossen, beispielsweise angeschraubt, und verfügt im Rahmen des Ausführungsbeispiels über zwei Ausleger ·. 5a, 5b, welche die jeweiligen Enden der Entkeimungseinheit bzw. Gasentladungsröhre 2 tragen.

Die beiden Ausleger 5a, 5b bzw. das Traggerüst 5 wird (werden) von in der Zuleitung 1 vorgesehenen Führungen bzw. einer Führungseinrichtung 7 aufgenommen. Folgerichtig lässt sich der Kassetteneinsatz 4 in die Zuleitung 1 bzw. die zugehörige Führungseinrichtung 7 in ihrem Inneren gleichsam schubladenähnlich einschieben.
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Die Führungseinrichtung 7 ist innenseitig an die Zuleitung 1 angeschlossen, und zwar beidseitig einer Einbauöffnung 8, durch welche hindurch der Kassetteneinsatz 4 in die Zuleitung 1 eingeschoben wird. Sobald sich der Kassetteneinsatz 4 in seiner Einbauposition befindet, verschließt die Abschlussplatte 6 die zugehörige Einbauöffnung 8. Gleichzeitig wird eine Abschalteinrichtung 9 aktiviert.

Hierbei 'handelt es sich im Rahmen des Ausführungsbeispiels um zwei Endschalter 9 beidseitig der Ausleger 5a, 5b, welche bei vollständig in die Zuleitung 1 eingeschobenem Kassetteneinsatz 4 geschlossen werden und so für eine elektrische Versorgung der Entkeimungseinheit bzw. Gasentladungsröhre 2 über eine angedeutete Zuleitung sorgen. 0 Wird dagegen der Kassetteneinsatz 4 aus der Zuleitung 1 herausgezogen, so geht die Abschalteinrichtung 9 bzw. gehen

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die Endschalter 9 in den offenen Zustand über, was unmittelbar zur Folge hat, dass die Entkeimungseinheit bzw. Gasentladungsröhre 2 deaktiviert wird. Auf diese Weise besteht bei Wartungsarbeiten nicht die Gefahr, dass etwaige Bedienpersonen von dem emittierten UV-Licht irgendeine Schädigung erleiden.

Der Darstellung kann man entnehmen, dass die Entkeimungseinheit bzw. Gasentladungsröhre 2 zentral in der Zuleitung 1 angeordnet ist, d. h. , auf einer Zentralachse A in eingebautem bzw. eingeschobenem Zustand des Kassetteneinsatzes 4 zu liegen kommt. Falls mehrere Gasentladungsröhren 2 bzw. UV-Lampen 2 erforderlich sind, werden diese in der Regel in einer Ebene, zumeist einer Symmetrieebene des Zuleitungskanals 1 platziert.

Weil der Zuleitungskanal 1 im Rahmen des Ausführungsbeispiels quaderförmig mit rechteckiger Querschnittsfläche ausgestaltet ist, folgt die Symmetrieachse A dem jeweiligen 0 Schnittpunkt der Diagonalen, wie dies angedeutet ist. Im Falle mehrerer Gasentladungsröhren bzw. UV-Lampen 2 empfiehlt sich eine Anordnung in der Symmetrieebene, welche die Zuleitung 1 horizontal unterteilt.

Zusätzlich zu der Gasentladungsröhre 2 verfügt der Kassetteneinsatz 4 noch über eine Elektronikversorgungseinheit 10 und eine Anzeigeeinrichtung 11. Die Elektronikversorgungseinheit 10 sorgt dafür, dass die erforderliche Zündspannung für die Gasentladungsröhre 2 sowie deren 0 Versorgungsspannung bereitgestellt werden. Die Anzeigeeinrichtung 11 gibt Auskunft über den Betriebszustand, die

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aufgenommene elektrische Leistung, die Betriebsdauer etc. der Gasentladungsröhre 2.

Eine angedeutete Sicherungseinrichtung 12 in der Zuleitung 1 stellt sicher, dass der Kassetteneinsatz 4 zuverlässig mit Hilfe der Sicherungseinrichtung 12 in der Zuleitung 1 verriegelt wird. Bei dieser Sicherungseinrichtung 12 handelt es sich im Rahmen des Ausführungsbeispiels um einen simplen Riegel 12. Selbstverständlich kann die Sicherungseinrichtung 12 zusätzlich an die Elektronikversorgungseinheit 10 bzw. die Anzeigeeinrichtung 11 angeschlossen werden, um die zuverlässige Verriegelung des Kassetteneinsatzes 4 in der Zuleitung 1 anzuzeigen. Darüber hinaus mag die Elektronikversorgungseinheit 10 über eine externe oder interne Zeitschaltuhr verfügen, welche einen Intervallbetrieb der Gasentladungsröhre 2 zulässt. Das empfiehlt sich, um die elektrischen Betriebskosten so gering wie möglich zu halten.

Claims

1. Klimaanlage, mit einer oder mehreren Zuleitungen (1), über welche angeschlossene Räume mit klimatisierter Luft versorgt werden, dadurch gekennzeichnet, dass in der jeweiligen Zuleitung (1) eine Entkeimungseinheit (2) vorgesehen ist, so dass ausschließlich klimatisierte und entkeimte Luft in die Räume gelangt.

2. Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Entkeimungseinheit (2) als Bestandteil eines in die Zuleitung (1) eingeschobenen Kassetteneinsatzes (4) ausgebildet ist.

3. Klimaanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kassetteneinsatz (4) eine Abschalteinrichtung (9) für die Entkeimungseinheit (2) aufweist, welche die Entkeimungseinheit (2) bei in die Zuleitung (1) eingeschobenem Kassetteneinsatz (4) aktiviert und in herausgezogenem Zustand deaktiviert.

4. Klimaanlagen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kassetteneinsatz (4) ein in die Zuleitung (1) hineinragendes Traggerüst (5) für die Entkeimungseinheit (2) und eine Abschlussplatte (6) aufweist, welche eine Einbauöffnung (8) in der Zuleitung (1) bei eingeschobenem Kassetteneinsatz (4) verschließt.

5. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein zentral in der Zuleitung (1) oder mehrere auf einer Ebene, insbesondere Symmetrieebene, angeordnete Entkeimungseinheiten (2) vorgesehen sind.

6. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Entkeimungseinheit (2) eine oder mehrere UV-Lampen, insbesondere Gasentladungsröhren (2), aufweist.

7. Klimaanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige UV-Lampe oberhalb von 200 nm emittiert.

8. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kassetteneinsatz (4) eine Elektronikversorgungseinheit (10) und eine Anzeigeeinrichtung (11) für die Entkeimungseinheit (2) aufweist.

9. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kassetteneinsatz (4) mittels einer Sicherungseinrichtung (12) in der Zuleitung (1) verriegelt ist.

10. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitung (1) eine innenseitige Führungseinrichtung (7) zur Aufnahme und Halterung des Kassetteneinsatzes (4) aufweist.