DE202008008520U1

DE202008008520U1 - Vorrichtung zur Reinigung der Abluft aus bewohnten oder bevölkerten Räumen

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Publication number: DE202008008520U1
Application number: DE202008008520U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-06-27
Filing date: 2008-06-27
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2018-06-28
Also published as: DE102009029759A1

Abstract

Vorrichtung (1, 2) zur Reinigung der Abluft aus bewohnten oder bevölkerten Räumen, gekennzeichnet durch eine rohrförmige Leitung (10) mit einem etwa U-förmig gebogenen Verlauf, welche von der ausgeatmeten Luft durchströmt wird und an ihrer Außenseite mit einer Kühleinrichtung gekoppelt ist.

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zur Reinigung der Abluft aus bewohnten oder bevölkerten Räumen.
Es ist bspw. bekannt, in Räumen für Menschen und/oder Tiere, bspw. in Wohnungen, Büros, Arbeits- oder Verkaufsräumen, Fabriken, Hallen, aber auch in Ställen) mittels Klimaanlagen od. dgl. für eine Luftumwälzung zu sorgen. Dabei ist es auch bekannt, mittels Wärmetauschern der in die Atmosphäre abgegebenen Abluft Wärme zu entziehen und diese der Frischluft zuzuführen.
Andererseits ist jedoch bekannt, dass in der ausgeatmeten Luft von Menschen und Tieren mehr als 600 Stoffe enthalten sind, bspw. Kohlendioxid, Azeton, Wasserstoffperoxid, Schwefeloxide, Stickstoffoxide, Radikale des Sauerstoffs, Ammoniak, Aminosäuren, Aldehyde und andere, bspw. sauer reagierende Austauschprodukte von Lebensmitteln, die im Organismus gebildet werden und sich in der Atemluft – meist in ionisierter Form – wiederfinden und die Atmosphäre belasten. Viele dieser Substanzen sind Gifte und/oder bspw. die Ursache des Treibhauseffektes und/oder eine Quelle für die Bildung des sauren Regens.
Die ausgeatmete Luft enthält bspw. Kohlendioxid in einem um den Faktor 200 größeren Anteil als die eingeatmete Luft. Seit der wissenschaftlichen Datenaufzeichnung, im Verlauf der industriellen Revolution, hat sich der Anteil des Kohlenstoffs in der Atmosphäre um 200 Gigatonnen erhöht. Berechnungen haben ergeben, dass davon allein 88 Gigatonnen auf die ausgeatmete Luft der gestiegenen Weltbevölkerung zurückzuführen ist, wobei Haustiere und Wildtiere nicht berücksichtigt sind.
Allein mit der Atmung geben die Menschen pro Tag eine riesige Menge Feuchtigkeit, d. h., von struktuiertem Biogenwasser als Dampf in die Umgebung ab. Das Kondensat der ausgeatmeten Luft enthält eine große Anzahl von biochemische Komponenten, von denen etwa 200 zur Zeit identifiziert sind. Deren Einwirkung auf biologische Objekte dürfte aufgrund ihrer physischen Parameter und der enthaltenen Feuchtigkeit – der pH-Wert des Kondensats der von Tieren ausgeatmeten Luft liegt bei 7,4 – wahrscheinlich ein Grund für zahlreiche Mutationen und für den Niedergang vieler Pflanzenarten sein.
Allein diese unvollständigen Daten zeigen bereits, dass die ausgeatmete Luft den Gehalt kohlensaurer Gase und anderer Treibhausgase in der Atmosphäre wesentlich vergrößert, die Feuchtigkeit und die Temperatur der Atmosphäre erhöht wie auch den Säuregehalt des Wassers in den weltweiten Ozeanen. Die beobachteten Veränderungen in der Atmosphäre innerhalb der letzten 100 Jahre gehen einher mit der Zunahme der Weltbevölkerung und der damit verbundenen Veränderung der Fauna, deren ökologisch zulässiges Maß bereits überschritten ist.
Im Angesicht des bedrohlichen Zuwachses der Weltbevölkerung und der Weltwirtschaft wird die Suche nach Mitteln zum Schutz der Atmosphäre immer aktueller. Dabei darf nicht verkannt werden, dass die Atmosphäre nicht nur durch die industrielle Tätigkeit des Menschen verschmutzt wird, sondern auch durch die Lebensprozesse der Organismen von Mensch und Tier.
Solche, die Atmosphäre bedrohenden Bestandteile der Atemluft werden von Klimageräten nicht herausgefiltert und belasten die Umwelt.
Aus den Nachteilen des beschriebenen Standes der Technik resultiert das die Erfindung initiierende Problem, eine gattungsgemäße Vorrichtung derart weiterzubilden, dass die Verschmutzung der Atmosphäre durch die Abluft aus bewohnten oder bevölkerten Räumen, insbesondere im Hinblick auf die darin enthaltenen oder damit verbundenen, schädlichen Stoffe oder Parameter wie Treibhausgase, Giftstoffe, Säuren, und/oder der enthaltenen Wärme, reduziert werden kann.
Die Lösung dieses Problems gelingt im Rahmen einer Vorrichtung zur Reinigung der Abluft aus bewohnten oder bevölkerten Räumen durch wenigstens eine rohrförmige Leitung von etwa U-förmig gebogenem Verlauf, welche von der Abluft durchströmt wird und an ihrer Außenseite mit einer Kühleinrichtung gekoppelt ist.
Anstelle die Abluft direkt in die Umwelt abzugeben, wird sie nach der Lehre der Erfindung durch eine rohrförmige Leitung geführt, die sie von einem bis zum anderen Ende durchströmt. Dabei verbleibt sie relativ lange in dieser Leitung. Dort findet sie außerdem eine große Oberfläche vor, mit der sie komplett und daher höchst effizient in thermische Wechselwirkung treten kann. Daher hat die Kühleinrichtung ausreichend Zeit und Gelegenheit, um die Abluft abzukühlen und zu kondensieren. In dem Kondensat, das aufgefangen und entsorgt wird, werden eine Vielzahl von Giftstoffen zurückgehalten. Außerdem besteht die Möglichkeit, die rohrförmige Leitung ganz oder teilweise mit einer Lösung zu befüllen, in der sich bestimmte, bspw. gasförmige Substanzen der Abluft, bspw. Kohlendioxid, gerne lösen. Zum Entfernen von CO₂ ist es auch möglich, am Abfluß der erfindungsgemäßen Kondensationseinrichtung einen Behälter anzuschließen, der bspw. mit einer Algen enthaltenden Flüssigkeit gefüllt ist. Die Algen sind in der Lage, CO₂ zu spalten in C und O₂. Während C in Biomasse übergeführt wird, kann O₂ in die Atmosphäre entweichen.
Wie die Erfindung weiterhin vorsieht, ist die etwa U-förmig gebogene Rohrleitung derart ausgerichtet, dass sich ihr Bogen bzw. Scheitel unten befindet, während sich die Schenkel zu beiden Seiten des Bogens von dort etwa vertikal nach oben erstrecken. Eine solche Anordnung bietet den Vorteil, dass an den Innenseiten der rohrförmigen Leitung kondensierende Flüssigkeit unter dem Einfluß der Gewichtskraft an dieser inneren Oberfläche nach unten fließen kann und sich im Bereich des Bogens sammelt.
Es hat sich als günstig erwiesen, dass die etwa U-förmig verlaufende Leitung einen rohrförmigen, etwa konstanten Querschnitt aufweist, so dass die Strömungsgeschwindigkeit der Abluft in dieser Leitung etwa konstant ist. Vorzugsweise hat der Querschnitt eine kreisringförmige Gestalt.
Vorzugsweise besteht die rohrförmige Leitung aus einem thermisch gut leitenden Material, bspw. aus einem Metall. Die Herstellung aus nichtmetallischen Werkstoffen, bspw. aus Glas oder Kunststoff, ist jedoch ebenfalls denkbar.
Ein weiteres, vorteilhaftes Merkmal ist, dass die rohrförmige Leitung im Bereich des Bogens nicht fixiert ist, so dass Längenausdehnungen infolge von Temperaturveränderungen möglich sind. Die Erfindung sieht statt dessen vor, die rohrförmige Leitung nur im Bereich der beiden freien Schenkelenden zu fixieren. Dazwischen mag die rohrförmige Leitung völlig frei verlaufen, insbesondere ohne Kontakt zu Festkörpern.
Die rohrförmige Leitung kann in einem Gehäuse gehalten sein, welches neben der Leitung zusätzlich auch die Kühleinrichtung bzw. ein Kühlmittel enthält.
Besonders bewährt hat sich eine Anordnung, bei der das Gehäuse ein unteres, etwa becherförmiges Teil aufweist, welches mit einem Kühlmittel gefüllt werden kann.
Als Kühlmittel kann entweder eine weitgehend beliebige Flüssigkeit verwendet werden mit einer möglichst großen Wärmekapazität; diese Flüssigkeit wird in einem Klimagerät auf die gewünschte Temperatur abgekühlt und hält diese Temperatur sodann über einen gewissen Zeitraum näherungsweise konstant.
Die Erfindung empfiehlt die Verwendung von Ammoniumchlorid als Kühlmittel.
Die Erfindung läßt sich dahingehend weiterbilden, dass die Gestalt des becherförmigen Gehäuseteils zumindest bereichsweise der äußeren Gestalt der rohrförmigen Leitung folgt, von dieser jedoch durch einen spaltförmigen Zwischenraum getrennt. Bevorzugt ist die Breite dieses Spaltes etwa konstant. In diesen Bereichen umgibt das Kühlmittel die rohrförmige Leitung daher in Form einer Schicht von etwa konstanter Stärke.
Um die rohrförmige Leitung – bspw. zur Entnahme des Kondensats – leicht aus dem Gehäuse lösen zu können, folgt das becherförmige Gehäuseteil nur bereichsweise der Gestalt der Rohrleitung, nämlich an deren Unter- und Außenseite (außerhalb des Zwischenraums zwischen den beiden Schenkeln), jedoch nicht an deren Ober- und Innenseite zwischen den beiden Schenkeln.
Eine unterseitige, ebene Aufstandsfläche erlaubt das Abstellen oder Montieren des Kondensationsgerätes auf einer ebenen Fläche, bspw. auf einer Bodenplatte.
Das etwa becherförmige Gehäuseteil kann an seiner offenen Oberseite mit einem Deckel verschlossen werden, damit ein in den Zwischenraum zwischen rohrförmiger Leitung und Gehäuse eingefülltes Kühlmittel nicht entweichen kann.
Die Erfindung empfiehlt, die Bauhöhe des becherförmigen Gehäuseteils gleich oder geringer auszuführen als die Bauhöhe der rohrförmigen Leitung, so dass die beiden freien Enden der Rohrschenkel oben aus dem Becher herausragen. Damit der Deckel dennoch aufgesetzt werden kann, verfügt dieser über zwei Ausnehmungen zum Hindurchstecken der beiden Rohrenden.
In dem Zwischenraum zwischen den beiden Ausnehmungen ist der Deckel vorzugsweise nach unten, also in das becherförmige Gehäuseteil hinein, ausgestülpt. Diese Ausstülpung verringert das Volumen innerhalb des becherförmigen Gehäuseteils, so dass weniger Kühlmittel benötigt wird. Die Form dieser Ausstülpung kann etwa der Form der angrenzenden Oberflächen der U-förmigen Rohrleitung einerseits und des Gehäusebechers andererseits angepaßt sein. Dabei sollte gegenüber der Rohrleitung ein ausreichender Abstand für das Kühlmittel eingehalten werden, was gegenüber der Innenwand des Gehäusebechers nicht erforderlich ist.
Der Deckel kann mittels Schraubverschlüssen an dem becherförmigen Gehäuseteil fixiert werden. Zu diesem Zweck verfügt das becherförmige Gehäuseteil an zwei oder mehr Stellen über je einen Schraubanschluß. Dieser kann bspw. als wahlweise nach oben oder nach außen schwenkbarer Gewindeschaft ausgebildet sein. Ist er nach oben geschwenkt, ragt er durch einen randseitigen Schlitz im Deckel und erlaubt das fixierende Festklemmen des letzteren mittels (je) einer auf das Gewinde aufgeschraubten Mutter. Im solchermaßen festgeklemmten Zustand kann ein dazwischen liegender, elastischer Bereich als Dichtung dienen, um das Austreten von Kühlflüssigkeit auch bei Bewegungen der Anordnung zu vermeiden.
Außerdem kann die rohrförmige Leitung unterhalb der freien Enden der beiden Schenkel jeweils wenigstens einen rundumlaufenden Bund aufweisen. Ein solcher Bund jedes Schenkels untergreift den Deckel von unten, vorzugsweise über einen dazwischen eingelegten Dichtungsring, so dass auch an dieser Stelle der Austritt von Kühlflüssigkeit unterbunden ist.
Oberhalb des Deckels verfügt jeder Rohrschenkel jeweils über zwei oder mehrere, vorzugsweise äquidistant über den Umfang verteilte, nach außen ragende Fortsätze. Darüber kann ein Bajonett-Ring gestülpt werden, der sich seinerseits auf dem Deckel abstützt. An der Innenseite des Bajonett-Ringes befinden sich etwa radial nach außen erstreckende Einkerbungen, die je nach Drehstellung in einer gemeinsamen Flucht mit den radialen Fortsätzen an dem betreffenden Rohrstutzen liegen, um diesen ein Hindurchtreten zu ermöglichen, oder gegenüber letzteren versetzt sind, so dass die radialen Fortsätze des Rohrstutzens vor einem Durchtritt zurückgehalten werden.
Anstelle eines solchen Bajonett-Ringes könnte jeweils auch eine Mutter oder ein Gewindering verwendet werden, die/der auf ein Gewinde am Außenumfang des Rohrschenkels aufgeschaubt werden kann und den Rand einer Durchsteckausnehmung übergreift.
An einem der nach oben ragenden Enden der Rohrschenkel kann eine Zuführleitung für die ungereinigte Abluft angeschlossen werden, durch das Ende des anderen Rohrschenkels wird die gereinigte Abluft weggeleitet.
Weitere Merkmale, Einzelheiten, Vorteile und Wirkungen auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigt:
1 eine Seitenansicht auf eine erfindungsgemäße Anordnung zur Reinigung der Abluft aus bewohnten oder bevölkerten Räumen;
2 einen Vertikalschnitt durch die 1 entlang der Linie A-A;
3 einen Horizontalschnitt durch die 2 entlang der Linie B-B; sowie
4 einen Horizontalschnitt durch die 2 entlang der Linie C-C.
Das Kernstück der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Reinigung der Abluft aus bewohnten oder bevölkerten Räumen ist eine Kondensationseinrichtung 2 in einem Gehäuse 3 mit einer unterseitigen Aufstandsfläche 4 zum Aufstellen auf einer ebenen Unterlage. Das Gehäuse 3 besteht aus einem Unterteil 5 und einem oberseitigen Deckel 6. Durch diesen Deckel 6 hindurch münden zwei Rohrstutzen 7 nach außen. An einem dieser Rohrstutzen 7 ist eine Leitung 8, bspw. ein Rohr oder ein Schlauchs, angeschlossen, durch welchen die zu reinigende Abluft zugeführt wird.
Die Abluft strömt somit durch die Leitung 8 zu der Kondensationseinrichtung 2 und verläßt dieselbe durch deren zweiten oberseitigen Rohrstutzen 7. Bevorzugt fließt nur die gereinigte Abluft durch die Kondensationseinrichtung 2. Die Frischluftzufuhr zu den betreffenden Räumlichkeiten erfolgt durch andere Kanäle, nämlich durch einen Wärmetauscher 9.
Der innere Aufbau der Kondensationseinrichtung 2 ist aus den 2 bis 4 zu entnehmen. Darin erkennt man insbesondere, dass die beiden oberseitigen Rohrstutzen 7 durch eine Leitung 10 mit einem rohrförmigen Querschnitt und einem etwa U-förmigen Verlauf miteinander kommunizieren. Insbesondere hat die rohrförmige Leitung 10 einen konstanten, kreisringförmigen Querschnitt. Diese Leitung 10 ist innen hohl und wird ausschließlich von der zu reinigenden Abluft durchströmt.
Die etwa U-förmig gebogene Rohrleitung 10 ist derart ausgerichtet, dass sich ihr Bogen 11 bzw. Scheitel unten befindet, während sich die Schenkel 12 zu beiden Seiten des Bogens 11 von dort etwa vertikal nach oben erstrecken. Die rohrförmige Leitung 10 besteht aus einem thermisch gut leitenden Material, bspw. aus einem Metall, insbesondere aus rostfreiem Edelstahl.
Die rohrförmige Leitung 10 ist im Bereich ihres Bogens 11 nicht fixiert, so dass Längenausdehnungen infolge von Temperaturveränderungen möglich sind. Statt dessen ist sie ausschließlich im Bereich der beiden freien Enden der Schenkel 12, d. h., der Rohrstutzen 7, an dem Deckel 6 fixiert.
Da die Bauhöhe des Gehäuseunterteils 5 gleich oder geringer ist als die Bauhöhe der rohrförmigen Leitung 10, ragen die beiden freien Enden 7 der Rohrschenkel 12 als Rohrstutzen 7 oben aus dem Gehäuse 3 heraus. Damit der Deckel 6 dennoch aufgesetzt werden kann, verfügt dieser über zwei Ausnehmungen 13 zum Hindurchstecken der beiden Rohrenden 7.
In dem Zwischenraum zwischen den beiden Ausnehmungen 13 ist der Deckel 6 vorzugsweise nach unten, also in das untere Gehäuseteil 5 hinein, ausgestülpt. Diese Ausstülpung 14 verringert das Volumen innerhalb des Gehäuses 3. Die Form dieser Ausstülpung 14 ist etwa der Form der angrenzenden Oberflächen der U-förmigen Rohrleitung 10 einerseits und des Gehäuseunterteils 5 andererseits angepaßt sein. Dabei sollte gegenüber der Rohrleitung 10 ein ausreichender Abstand für das Kühlmittel eingehalten werden, was gegenüber der Innenwand des Gehäuseunterteils 5 nicht erforderlich ist.
Der Deckel 6 kann mittels Schraubverschlüssen an dem Gehäuseunterteil 5 fixiert werden. Zu diesem Zweck verfügt das Gehäuseunterteil 5 im Bereich seiner Oberseite an zwei oder mehr Stellen über je einen Schraubanschluß 15. Zwischen je zwei benachbarten, zueinander parallel nach außen ragenden Fortsätzen 16 des Gehäuseunterteils 5 ist eine quer bzw. horizontal verlaufende Schwenkachse 17 gelagert oder fixiert. An dieser befindet sich ein um die Schwenkachse 17 wahlweise nach oben oder nach außen schwenkbarer Gewindeschaft 18. Ist dieser Gewindeschaft 18 nach oben in eine etwa vertikal aufwärts gerichtete Position geschwenkt, so ragt er durch einen randseitigen Schlitz 19 im Deckel 6 und erlaubt das fixierende Festklemmen des letzteren mittels (je) einer auf das Gewinde des Schaftes 18 aufgeschraubten Mutter 20. Im solchermaßen festgeklemmten Zustand wirkt ein zwischen dem Gehäuseunterteil 5 und dem Deckel 6 befindlicher, elastischer Bereich 21 als Dichtung.
Außerdem weist die rohrförmige Leitung 10 unterhalb der freien Enden 7 der beiden Schenkel 12 jeweils wenigstens einen rundumlaufenden Bund 22 auf. Der Bund 22 jedes Schenkels 12 untergreift den Deckel 6 von unten, vorzugsweise über einen dazwischen eingelegten Dichtungsring 23.
Oberhalb des Deckels 6 befinden sich zwei oder mehrere, vorzugsweise äquidistant über den Umfang verteilte, nach außen ragende Fortsätze 24.
Darüber kann ein Bajonett-Ring 25 gestülpt werden, der sich seinerseits auf dem Deckel 6 abstützt. Ein solcher Bajonett-Ring 25 verfügt an seiner Innenseite über mehrere, sich etwa radial nach außen erstreckende Einkerbungen 26. Diese korrespondieren jeweils mit je einem Fortsatz 24, so dass je nach Drehstellung des Bajonett-Rings 25 die Fortsätze 24 durch die Einkerbungen 26 hindurchtreten können oder von den zwischen den Einkerbungen 26 liegenden, radial nicht erweiterten Bereichen vor einem Durchtritt zurückgehalten werden.
Das Unterteil 5 des Gehäuses 3 hat etwa die Form eines Bechers, d. h., sie ist ausschließlich oben offen, ansonsten jedoch vollständig geschlossen oder zumindest abschließbar.
Die Gestalt des becherförmigen Gehäuseteils 5 folgt zumindest bereichsweise der äußeren Gestalt der rohrförmigen Leitung 10, ist von dieser jedoch durch einen spaltförmigen Zwischenraum 27 getrennt. Bevorzugt ist die Breite dieses Spaltes 27 etwa konstant. Allerdings folgt das becherförmige Gehäuseteil 5 nur bereichsweise der Gestalt der Rohrleitung 10, nämlich an deren Unter- und Außenseite außerhalb des Zwischenraums zwischen den beiden Schenkeln 12, jedoch nicht an deren Ober- und Innenseite zwischen den beiden Schenkeln 12.
Wie sich aus 3 ergibt, wird das Gehäuseunterteil 5 in dem Bereich zwischen den beiden Schenkeln 12 durch die Ausstülpung 14 des Deckels 6 fortgesetzt, so dass der Hohlraum 27 die rohrförmige Leitung 10 auf deren gesamten (querschnittlichen) Umfang mit etwa konstanter Stärke umgibt. Während die Ausstülpung 14 deshalb von der rohrförmigen Leitung 10 einen angemessenen Abstand einhält, bspw. von 10 mm oder mehr, ist dies gegenüber der Innenseite des Gehäuseunterteils 5 nicht erforderlich. Dort gibt es entweder nur einen kleineren Abstand von bspw. 1 mm oder gar keinen Abstand.
Als Wärmeübertragungsmedium 28 können unterschiedliche Flüssigkeiten verwendet werden. Beim Betrieb der Anlage wird dieses Wärmeübertragungsmedium 28 durch einen Kompressor 29 komprimiert, wobei sich seine Temperatur erhöht; sodann gelangt es zum Wärmetauscher 9 einer Klimaanlage; dort gibt es seine Wärme an die angesaugte Zuluft ab und wird dadurch abgekühlt. Nach Durchlaufen des Wärmetauschers 9 kann tritt das Wärmeübertragungsmedium durch eine Düse 30 und kann sich dabei entspannen; dies ist mit einer abermaligen Temperaturabsenkung verbunden. Anschluß gelangt das solchermaßen stark abgekühlte Wärmeübertragungsmedium 28 in den Hohlraum 27 zurück und kühlt diesen auf eine niedrige Temperatur ab. Dabei kann eine Temperaturregelung für den gekühlten Hohlraum 27 vorgesehen sein, wobei die Leistung des Kompressors 29 entsprechend dem Kühlbedarf geregelt, d. h. gesteigert oder gedrosselt, werden kann.
Die zu kühlende Abluft strömt durch die rohrförmige Leitung 10; dabei schlagen sich an deren durch den innigen Kontakt mit dem Kühlmittel bzw. Wärmeübertragungsmedium 28 stark gekühlten Innenseite dampfförmige Bestandteile der Abluft als flüssiges Kondensat nieder. Dieses Kondensat fließt sodann entlang der Innenseite der Schenkel 12 der rohrförmigen Leitung 10 herab bis zu dem unterseitigen Bogen 11 und sammelt sich dort an. Nach einer gewissen Zeit kann das im Bereich des Bogens 11 angesammelte Kondensat abgezogen und entsorgt werden. Vorzugsweise befindet sich zu diesem Zweck im Bereich des Bogens 11 ein Ablaufanschluß für das Kondensat, der vorzugsweise mit einem Ventil verschließbar ist.
Vorzugsweise wird das Kondensat in flüssigem Aggregatszustand weiterverarbeitet; um ein Verdampfen zu vermeiden, kann es zusätzlich gekühlt werden. Ferner kann sich in der U-förmigen Rohrleitung auch eine Reinigungsflüssigkeit befinden, bspw. Wasser oder eine wäßrige Lösung, durch welche die Abluft hindurch perlen muß. Dabei können manche unerwünschte Bestandteile noch intensiver aus der Abluft herausgewaschen werden. Möglicherweise kann dabei der Abluft sogar Kohlendioxid entzogen werden, welches sich bspw. in Wasser löst oder von Algen gespalten wird in C und O₂. Hierbei ist die Entfernung von Kondensat vor dem Einleiten in eine Algen enthaltende Flüssigkeit besonders wichtig, damit Giftstoffe von den Algen ferngehalten werden und/oder ein für die Algen optimaler pH-Wert der Flüssigkeit erhalten bleibt und keine Übersäuerung stattfindet.
Die Erfindung bezweckt, die Immission von Austauschprodukten der Lebenstätigkeit menschlicher und tierischer Organismen in die Atmosphäre zu reduzieren, vor allem im Hinblick auf Kohlendioxyd und/oder andere, saure oder nicht vollständig oxidierte Austauschprodukte des Metabolismus, verbunden mit der gleichzeitigen Senkung der Temperatur und Feuchtigkeit der aus dem Raum entfernten Luft.
Dies wird erreicht durch das Zusammenwirken folgender Maßnahmen:

1. Die Temperatur der aus dem Raum entfernten Luft wird gesenkt. Dies wird erreicht durch die Nutzung wenigstens eines Wärmetauschers, bspw. unter Verwendung von flüssigen und/oder gasförmigen Wärmeübertragermedien, evtl. kombiniert mit einem System zur Thermoregulierung des Raumes (zum Beispiel das System „Adsolair” er Fa. Menerga Apparatebau GmbH, Mühlheim an der Ruhr, ein Doppel-Rekuperativ-Klimagerät für lufttechnische Anlagen mit zweistufiger Wärmerückgewinnung, „adiabater” Verdunstungskühlung und Kompressions-Kälteanlage)
2. Das Feuchtigkeit in der ausgeatmeten Luft wird kondensiert. Mit der Nutzung der genannten Wärmeübertragungseinrichtung allein kann die volle Entfernung der Feuchtigkeit aus der Luft in der Abluftleitung nicht erreicht werden. Die erwähnten Wärmeüberträger lassen nicht zu, die Feuchtigkeit der aus dem Raum entweichenden Luft vollständig zu entfernen. Die Entfernung von wasserlöslichen Säuren und von nicht vollständig oxidierten Austauschprodukten des Metabolismus menschlicher und tierischer Organismen erfordert jedoch eine möglichst vollständige Kondensation. Hierzu wird die erfindungsgemäße Einrichtung benötigt. Eine vollständige Kondensationen der Feuchtigkeit kann mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung erzielt werden, die mit einer Kompressor-Kühlanlage gekoppelt ist, so dass eine Temperaturabkühlung auf Temperaturen unterhalb von –10°C erfolgt.
3. Das Kondensat wird entfernt und damit auch die Austauschprodukte des Metabolismus der Organismen, und der Säuregehalt wird reduziert. Die Entfernung von wasserlöslichen Säuren und von nicht vollständig oxidierten Austauschprodukten des Metabolismus menschlicher und tierischer Organismen wird vorgeschlagen, weil der pH-Wert des Kondensates niedriger ist als neutral, also sauer. Wenn es direkt in den Boden oder in das Kanalisationssystem beseitigt wird, dann ist daher eine Neutralisation der Umgebung notwendig. Das ist mit Hilfe der bekannten Methode der alkalischen Ionisierung möglich. Einige Bestandteile des Kondensats sind in hohem Grade gesundheitsschädlich oder – in konzentrierter Form – sogar tödlich, und müssen daher ebenfalls entfernt werden. Jedoch sind im Kondensat auch viele Komponenten erhalten, welche eine praktische Anwendung finden können. Wenn das Kondensat für eine weitere Verwendung vorbestimmt ist (z. B. für die Überprüfung der Luftreinheit), so soll ein Sammelsystem für das Kondensat vorgesehen sein, bspw. mit speziellen Behältern und bestimmten Aufbewahrungsvorschriften.
4. Aus der abgekühlten, von der Feuchtigkeit und dem Kondensat befreiten Abluft wird Kohlendioxyd entfernt. Bekannte Methoden zur Entfernung von Kohlendioxyd sind die Ausfriermethode und die Chemischen Absorptionsmethode, sowie eine Methode unter Verwendung regenerierbarer Sorbenzien. Diese Verfahren sind jedoch nicht geeignet für große Luftströme. Außerdem kehrt beim Auftauen das gefrorene Kohlendioxid wieder in die Atmosphäre zurück. Eine höchst effektive, sparsame und möglichst rentable Methode ist dagegen eine Absorptionsmethode unter Verwendung von blau grünen Algen, welche – wie schon bekannt ist – die Hauptabsorber für CO₂ aus den Ozeanen sind und Sauerstoff in die Atmosphäre abgeben. Sie vermehren sich sehr schnell; laut Angaben japanischer Wissenschaftler wird in 20 Stunden wird auf einem Quadratmeter bis zu einem Kilogramm Biomasse gebildet, aus der man sodann ein lebenswichtiges Eiweiß gewinnen kann. In der vorgeschlagenen Methode wird die gekühlte, entfeuchtete und von Kondensat gereinigte Luft aus einer Lüftungsanlage nicht direkt in die Atmosphäre geleitet, sondern über einen Abluftkanal in ein Becken mit blaugrünen Algen, wo die Luft hindurchperlt bzw. -diffundiert und dabei ihr Kohlendioxid an die Algen abgibt.

Claims

Vorrichtung (1, 2) zur Reinigung der Abluft aus bewohnten oder bevölkerten Räumen, gekennzeichnet durch eine rohrförmige Leitung (10) mit einem etwa U-förmig gebogenen Verlauf, welche von der ausgeatmeten Luft durchströmt wird und an ihrer Außenseite mit einer Kühleinrichtung gekoppelt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die etwa U-förmig gebogene Rohrleitung (10) derart ausgerichtet ist, dass sich ihr Bogen (11) bzw. Scheitel unten befindet, während sich die Schenkel (12) zu beiden Seiten des Bogens (11) von dort etwa vertikal nach oben erstrecken.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die etwa U-förmig verlaufende Leitung (10) einen rohrförmigen, etwa konstanten Querschnitt aufweist, vorzugsweise einen Querschnitt mit einer kreisringförmigen Gestalt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die rohrförmige Leitung (10) aus einem thermisch gut leitenden Material besteht, bspw. aus einem Metall.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die rohrförmige Leitung (10) im Bereich des Bogens (11) nicht fixiert ist, sondern insbesondere nur im Bereich der beiden freien Schenkelenden (7).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Kühlmittel in Form einer Flüssigkeit (28) mit einer großen Wärmekapazität.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Anschlüsse zur Zu- und Ableitung der Kühlflüssigkeit.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die rohrförmige Leitung (10) in einem Gehäuse (3) gehalten ist, welches vorzugsweise neben der Leitung (10) zusätzlich auch die Kühleinrichtung bzw. ein Kühlmittel (28) enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) eine unterseitige, ebene Aufstandsfläche (4) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) ein unteres, vorzugsweise etwa becherförmiges Teil (5) aufweist, welches mit einem Kühlmittel (28) gefüllt oder befüllbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gestalt des becherförmigen Gehäuseteils (5) zumindest bereichsweise der äußeren Gestalt der rohrförmigen Leitung (10) folgt, von dieser jedoch durch einen spaltförmigen Zwischenraum (27) getrennt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Spaltes (27) zwischen dem becherförmigen Gehäuseteil (5) und der rohrförmigen Leitung (10) etwa konstant ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das becherförmige Gehäuseteil (5) nur bereichsweise der Gestalt der Rohrleitung (10) folgt, nämlich an deren Unter- und Außenseite, d. h. außerhalb des Zwischenraums zwischen den beiden Schenkeln 12, jedoch nicht an deren Ober- und Innenseite zwischen den beiden Schenkeln 12.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauhöhe des becherförmigen Gehäuseteils (5) gleich oder geringer ist als die Bauhöhe der rohrförmigen Leitung (10).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3), insbesondere das etwa becherförmige Gehäuseteil (5), an seiner offenen Oberseite mit einem Deckel (6) verschlossen oder verschließbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14 in Verbindung mit Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (6) über zwei Ausnehmungen (13) zum Hindurchstecken der beiden Rohrenden verfügt.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (6) in dem Zwischenraum zwischen den beiden Ausnehmungen (13) ausgestülpt ist, vorzugsweise nach unten, also in das becherförmige Gehäuseteil (5) hinein.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Form der Ausstülpung (14) des Deckels (6) etwa der Form der angrenzenden Oberflächen der U-förmigen Rohrleitung (10) einerseits und des becherförmigen Gehäuseteils (5) andererseits angepaßt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (6) an dem becherförmigen Gehäuseteil (5) fixiert oder fixierbar ist, insbesondere mittels Schraubverschlüssen (15).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (6) gegenüber dem becherförmigen Gehäuseteil (5) und/oder gegenüber der rohrförmigen Leitung (10) abgedichtet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die rohrförmige Leitung (10) unterhalb der freien Enden (7) ihrer beiden Schenkel (12) jeweils wenigstens einen rundumlaufenden Bund (22) aufweist zur Abdichtung gegenüber dem Deckel (6).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die rohrförmige Leitung (10) an dem Deckel (6) fixiert, insbesondere festgeklemmt oder festklemmbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rohrschenkel (12) von einem Bajonett-Ring (25) umgeben ist, an dessen Innenseite sich etwa radial nach außen erstreckende Einkerbungen (26) befinden, die sich je nach Drehstellung in einer Flucht mit radialen Fortsätzen (24) an dem betreffenden Rohrstutzen (12) befinden, um diesen ein Hindurchtreten zu ermöglichen, oder in eine davon abweichende Position bewegt werden, so dass die radialen Fortsätze (24) des Rohrstutzens (12) vor einem Durchtritt zurückgehalten werden.
Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rohrschenkel (12) von einer aufgeschraubten Mutter, Gewindering od. dgl. umgriffen wird, der in Richtung des Deckels (6) schraubverstellbar ist und den Rand einer Durchsteckausnehmung (13) übergreift.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem nach oben ragenden Ende (7) eines Rohrschenkels (12) eine Leitung zur Zuführung der ungereinigten Abluft angeschlossen oder anschließbar ist.