DE69706922T2

DE69706922T2 - Elektrostatischer Luftreinigungsapparat

Info

Publication number: DE69706922T2
Application number: DE69706922T
Authority: DE
Inventors: Kouzaburou Nojima
Original assignee: O Den Co Ltd
Current assignee: O Den Co Ltd
Priority date: 1996-07-10
Filing date: 1997-07-09
Publication date: 2002-04-25
Anticipated expiration: 2017-07-10
Also published as: MY121998A; KR100253427B1; US5958112A; SG63726A1; CN1178140A; CA2209738C; EP0818242B1; CN1142828C; EP0818242A1; JPH1024250A; JP2764711B2; KR980008330A; CA2209738A1; DE69706922D1; TW398999B

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreinigungsapparat, dessen technische Merkmale vollständig in den hier beigefügten Ansprüchen offenbart sind.

2. Beschreibung des Stands der Technik

Die luftdichte Konstruktion von Büros, Restaurants, Erholungseinrichtungen, Fabriken, Heimen und anderen Gebäuden in den letzten Jahren bedeutet, dass Staub von Zigarettenrauch, Toner von Photokopierern, Papierstaub von Kopierpapier, schlechte Gerüche und andere schädliche Substanzen eine negative Auswirkung auf die Gesundheit von dort arbeitenden Personen hat und zum stärken Auftreten des Verschmutzens von Ausrüstung und Maschinen führt. Dies führte zu der wachsenden Beliebtheit von Luftreinigungsvorrichtungen, die in Büros und woanders installiert werden, um schwebende Teilchen von Toner, Zigarettenrauch und anderen Schadstoffen aus der Luft in dem Raum zu sammeln und so schlechte Gerüche zu entfernen.
Eine bisher sehr bekannte Art von Luftreinigungsapparaten dieser Art ist an einer Wand angebracht.
Wie in Fig. 14 zu sehen ist, umfasst ein herkömmlicher an der Wand angebrachter Luftreinigungsapparat einen Vorfilter 1, eine Staubsammeleinheit des elektrostatischen Ansaugtyps 2, einen desodorierenden Filter 3 aus Aktivkohlefaser oder einem ähnlichen Material, ein Querstromgebläse 4 und eine Stromversorgung, die in der Zeichnung nicht gezeigt ist. In einer Konfiguration dieser Art wird, wenn die Vorrichtung in Betrieb ist, verschmutzte Raumluft 5, die schwebende bzw. suspendierte Teilchen von Toner, Zigarettenrauch und anderen Schadstoffen enthält, durch den Eingang 7 in der Nähe der Decke 6 mittels der Ansaugkraft des Querstromgebläses 4 eingesogen. Sie passiert zunächst den Vorfilter 1, wo die größeren schwebenden Teilchen gefangen werden. Sie wird dann der Staubsammeleinheit 2 zugeführt, wo die in der Raumluft 5 schwebenden Teilchen durch Verleihen einer koronalen elektrischen Ladung bzw. einer elektrischen Korona-Ladung (engl.: Corona electric charge) und in dem sie elektrisch statisch gemacht werden, gesammelt werden. Schließlich passiert sie den desodorierenden Filter 3 und wird durch die Adsorption und Entfernung von jeglichen abstoßenden Gerüchen gereinigt. Die gereinigte Raumluft 8 wird wieder durch die Austreibungskraft des Querstromgebläses durch einen Ausgang 9 in Richtung des Bodens 10 ausgestoßen. Somit zirkuliert die Raumluft durch den an der Wand 11 angebrachten Luftreinigungsapparat und wird dadurch gereinigt. Es sei hinzugefügt, dass die Staubsammeleinheit 2, der Vorfilter 1, der desodorierende Filter 3 und andere Teile durch Öffnen einer Tür 12 entfernt und zur Wiederverwendung gereinigt werden, wenn sie verschmutzt sind.
Es ist aus "Klein-Elektrofilter", ELEKTROTECHNIK, Band 33, Nr. 12/13, 30. März 1951, Würzburg, DE, Seite 12, ein elektrostatischer Luftreiniger bekannt, umfassend einen Lufteinlass (29), der über einem Tisch (30) hängt, eine Leitung (28), deren Aufgabe es ist, die verschmutzte Luft einem elektrostatischen Filter zuzuführen, einen Bodenbehälter, der pneumatisch mit der Leitung (28) verbunden ist und in dem der elektrostatische Filter untergebracht ist, ein Sauggebläse und eine geeignete Stromversorgung. Diese Vorrichtung sammelt die verschmutzte Luft aus einer nach unten ausgerichteten Schutzkappe (29), die über einem Tisch anzuordnen ist.
Dieser Luftreiniger ist so gestaltet, dass er in einem beschränkten Raumvolumen arbeitet; außerdem ist die Leitung (28) auch zur Verwendung als ein Halter für die Schutzkappe (29) und für Lampen (16) und für jeweilige Stromkreise gedacht.
Es ist auch aus "Electronic Air Cleaning for Homes" ELECTRONICS, Band 34, Nr. 2, 13. Januar 1961, New York, US, Seite 30, eine allgemeine Anwendung von elektrostatischen Filtern in häuslichen Umgebungen bekannt; in dieser Schrift sind die Filter im Allgemeinen dafür gedacht, in die Rohrleitungen der Klimaanlage eingebettet zu werden, und sie sind als eine relativ dünne Kollektoreinheit gebaut, die aus einer Reihe von Aluminiumplatten besteht, die einander gegenüberliegen und mit entgegengesetzten Werten elektrischer Ladung angeregt werden.
Es ist auch aus dem Patent US-A-4163650 ein tragbarer elektronischer Abscheider bekannt; diese Erfindung beinhaltet einen zweistufigen elektrostatischen Abscheidermechanismus, der in einem tragbaren, auf Rädern befestigten Schrank (10) angebracht ist. Der Abscheider ist pneumatisch mit einem freistehenden Arm (16), der von einem flexiblen Schlauch (15) umgeben ist, verbunden; das eine Ende des flexiblen Schlauchs (15) weist eine Saugdüse (17) auf, die von einer Bedienperson gehalten und auf geeignete Weise an einer bestimmten Stelle im Raum angeordnet werden kann. Die angesaugte Luft wird, nachdem sie in dem elektrostatischen Abscheider bearbeitet wurde, nach oben in den freien Raum, der den Apparat umgibt, ausgestoßen, und ein in dem unteren Teil des Schranks befindliches Tablett wird als ein Behälter für die aufgefangenen Teilchen verwendet.
Schließlich ist aus der DE-A-2035789 ein weiterer Luftreiniger bekannt, der im Wesentlichen identisch zu dem in der US-A-4163650 gezeigten ist. In dieser Vorrichtung wird die Luft von einem Bodenabschnitt eines die Vorrichtung enthaltenden Gehäuses angesaugt, in einem elektrostatischen Abscheider, der im Wesentlichen aus elektrisch geladenen laminaren Elementen besteht, gefiltert und oben an dem Gehäuse selber ausgestoßen. Das Gehäuse wird dann auf Rädern befestigt, um den Luftreiniger einfach durch Herumziehen irgendwo aufzustellen.
An der Wand angebrachte Luftreinigungsvorrichtungen sind jedoch im Allgemeinen kompakt und leicht zu installieren. Dies bedeutet, dass, während sich der Eingang 7 und der Ausgang 9 (siehe Fig. 14) jeweils oben und unten an der Vorrichtung befinden, die vertikale Abmessung der Vorrichtung als solche klein ist.
Folglich wird, wie die Zeichnung zeigt, die gereinigte Luft 8, die aus dem Ausgang 9 in Richtung des Bodens 10 ausgestoßen wird, von dem negativen Druck, der sich in der Nähe des Ausgangs 9 bildet, beeinflusst, wodurch sie nicht großräumig durch den Raum zirkuliert, und sie kehrt auf dem kürzesten Weg zum Eingang 7 in der Nähe der Decke 6 zurück. Dies hat den Nachteil, dass es unmöglich wird, den Zigarettenrauch 13 und andere Schadstoffe, mit denen der Raum angefüllt ist, wirksam zu entfernen.
Ein weiterer Nachteil betrifft die Tür 12 einer an der Wand befestigten Luftreinigungsvorrichtung. Obwohl es stimmt, dass eine Tür, die mit Hilfe der Schwerkraft nach unten gezogen wird, am ehesten geeignet ist, da sie es ermöglicht, die Staubsammeleinheit 2 und andere Teile einfach zu entfernen und wieder einzusetzen, besteht ein Risiko, wie die Zeichnung zeigt, dass, wenn die Tür kraftvoll geöffnet wird, diese mit der Außenabdeckung der Vorrichtung in Berührung kommt oder an dieser anschlagen kann, wobei sie die Farbe von dieser und von der Tür 12 abkratzt, was die Erscheinung der Vorrichtung stört.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die angesichts der oben genannten Umstände perfektioniert wurde, eine an der Wand angebrachte elektrische Staubsammelvorrichtung zu schaffen, die eine beträchtliche Luftzirkulation in einem Raum ermöglicht, wodurch die schnelle und wirksame Entfernung von schwebenden Teilchen von Toner, Zigarettenrauch und anderen Schadstoffen erleichtert wird.
Mit dem Ziel, obige Aufgabe zu lösen, ist, wie in einer ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung definiert, ein an der Wand angebrachter Luftreinigungsapparat vorgesehen, umfassend ein an der Wand angebrachtes Gehäuse zur Aufnahme einer Staubsammeleinheit zum Sammeln von in der Luft schwebenden Teilchen, durch Verleihen einer koronalen elektrischen Ladung bzw. einer elektrischen Korona-Ladung (engl.: Corona electric charge) und in dem sie elektrisch statisch gemacht werden und zwar zusammen mit einem Lüfter bzw. Gebläse zum Blasen von Luft, wobei der untere Abschnitt des oben genannten Gehäuses mit einem Luftausgang versehen ist, während sein oberer Abschnitt mit einem nach vorne ragenden Luftdurchtritt versehen ist, der an seiner Vorder-bzw. Anströmkante einen Lufteingang aufweist.
Bei vorstehender Vorrichtung ist ein Modus, in dem der oben erwähnte Lüfter an der stromabwärtigen Seite der Staubsammeleinheit unterbracht ist, dahingehend vorzuziehen, dass der Lüfter weniger anfällig für Verschmutzung ist. Ein Modus, in dem die vordere Außenabdeckung bzw. Abdeckplatte, die das oben erwähnte Gehäuse darstellt, mit einer Öffnung zum Anbringen und Lösen der Staubsammeleinheit versehen ist, wobei eine Tür an der Öffnung angebracht ist, wodurch sie geöffnet und geschlossen werden kann, ist auch vorzuziehen, um die Staubsammeleinheit sicher und einfach zu befestigen und zu lösen.
Wie in einer zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung definiert, ist ein an der Wand angebrachter Luftreinigungsapparat vorgesehen, umfassend ein an der Wand angebrachtes Gehäuse zur Aufnahme einer Staubsammeleinheit zum Sammeln der in der Luft schwebenden Teilchen durch Verleihen einer koronalen elektrischen Ladung bzw. einer elektrischen Korona-Ladung (engl.: Corona electric charge) und in dem sie elektrisch statisch gemacht werden und zwar zusammen mit einem Vorfilter, einem desodorierenden Filter und einem Luftflügel, wobei der Vorfilter, die Staubsammeleinheit, der desodorierende Filter und der Lüfter in dieser Reihenfolge in Richtung des Luftstroms angeordnet sind, wobei der untere Abschnitt des oben erwähnten Gehäuses mit einem Luftausgang versehen ist, während der obere Abschnitt davon mit einem nach vorne ragenden Luftdurchtritt versehen ist, der an seiner Vorder- bzw. Anströmkante einen Lufteingang aufweist. In der oben erwähnten zweiten Ausgestaltung ist ein Modus vorzuziehen, in dem die vordere Außenabdeckung, die das oben erwähnte Gehäuse darstellt, mit einer Öffnung versehen ist, um den oben genannten Vorfilter, die Staubsammeleinheit und den desodorierenden Filter anzubringen und zu lösen, wobei eine Tür an der Öffnung angebracht ist, wodurch sie geöffnet und geschlossen werden kann.
Außerdem ist in der oben genannten ersten und zweiten Ausgestaltung ein Modus vorzuziehen, in dem die oben genannte Luftleitung um einen Abstand von etwa 15-100 cm von der Vorderfläche des oben genannten Gehäuses nach vorne ragt. Ein Modus, in dem der oben genannte Luftdurchtritt an dem oben genannten Gehäuse frei angebracht und von diesem wieder gelöst werden kann, ist vorzuziehen, und insbesondere ist ein Luftdurchtritt mit einer Vielzahl von Typen von unterschiedlichen Längen und Formen vorzuziehen, so dass die Benutzer sie leicht selber auswählen und austauschen können, um sie an die Größe des Raums, die Anzahl der Benutzer und ihre persönlichen Vorlieben anzupassen.
Ein bevorzugter Modus ist einer, in dem die Luftreinigungseinheit Nadelelektroden, um Teilchen in der Luft durch Verursachen von Corona-Entladungen um ihre Spitzen herum zu laden, rohrförmige Sammel- bzw. Kollektorelektroden, die den Nadelelektroden entsprechen und vorgesehen sind, um durch statische Elektrizität die geladenen Teilchen anzuziehen und zu sammeln, und Ablenkelektroden umfasst, die derart ausgelegt sind, um in die Sammelelektroden zum Verleihen einer Ablenkkraft auf die oben genannten geladenen Teilchen in Richtung der oben genannten Sammelelektroden eingefügt zu werden.
Außerdem wird bei Überlegungen bezüglich des Aussehens ein Modus bevorzugt, in dem die oben genannte Tür, die an der oben genannten Öffnung angebracht ist, so dass sie geöffnet und geschlossen werden kann, mit Anschlägen versehen ist, um zu verhindern, dass sie mit der vorderen Außenabdeckung des oben genannten Gehäuses in Berührung kommt oder mit dieser zusammenstößt, wenn sie geöffnet wird, wobei die Anschläge unsichtbar sind, wenn die Tür geschlossen ist.
Dadurch, dass er die Gefahr der Beschädigung der Außenabdeckung der Vorrichtung ausschaltet, besteht ein bevorzugter Modus darin, dass der Mechanismus, der zum Öffnen und Schließen der oben genannten Tür dient, ein erstes Scharnier, wovon ein Element an der hinteren Fläche der Außenabdeckung befestigt ist, einen ersten Anschlag, um das andere Element des ersten Scharniers daran zu hindern, zu weit verschwenkt zu werden, ein zweites Scharnier, wovon ein Element an der hinteren Fläche des unteren Randes der Tür befestigt ist und das andere Element am anderen Element des oben genannten ersten Scharniers befestigt ist, und einen zweiten Anschlag umfasst, um die oben genannte Tür daran zu hindern, zu weit verschwenkt zu werden.
In den oben genannten ersten und zweiten Ausgestaltungen wird die gereinigte Luft einfach durch eine Öffnung an dem Boden des an der Wand angebrachten Gehäuses hinaus in den Raum geblasen (zum Beispiel in Richtung Boden), während die verschmutzte Luft oben an dem Gehäuse durch eine Öffnung an der Vorder- bzw. Anströmkante eines Luftdurchtritts, der parallel zur Decke nach vorne ragt, eingesogen wird. Der entgegengesetzte Modus, in dem Luft durch eine Öffnung unten an dem Gehäuse eingesogen wird und saubere Luft an der Deckenseite ausgestoßen wird, wird nicht verwirklicht. Dies liegt daran, dass ein häufig beobachtetes Naturphänomen beachtet wurde, dass, da die Temperatur von Zigarettenrauch anfänglich höher ist als die der Umgebungsluft, dieser auf steigenden Luftströmen nach oben zur Decke wirbelt und sich sammelt, als würde er entlang der Oberfläche kriechen. In einer Raumumgebung dieser Art wäre es nicht machbar, Zigarettenrauch richtig einzusaugen, wenn Raumluft auf der Seite, die dem Boden näher ist, eingesogen würde. Indessen wäre ein Modus, bei dem Luft an der Deckenseite ausgestoßen wird, unzweckmäßig, da er dazu dienen würde, Zigarettenrauch, der sich entlang der Decke gesammelt hat, aufzuwirbeln und ihn unnötig im ganzen Raum zu verteilen, wodurch keine Chance geboten wäre, den Staub schnell und wirksam zu entfernen.
Andererseits ist der Modus, in dem Luft auf der Deckenseite eingesogen wird, viel eher vorzuziehen, da er nicht entgegen der natürlichen Konvektion ist und es ermöglicht, den sich entlang der Decke angesammelten Zigarettenrauch wirksam einzuziehen.
In der oben genannten ersten und zweiten Ausgestaltung birgt das Gehäuse, das an der Wand angebracht ist, außerdem nur die Staubsammeleinheit und das Gebläse, während der Luftdurchtritt, der horizontal oben aus dem Gehäuse ragt, tatsächlich eine Luftleitung ist und nicht als ein Gehäuse verwendet wird, um schwere Teile, wie zum Beispiel die Staubsammeleinheit und den Luftflügel, zu beherbergen.
Dies bedeutet, dass, da die schweren Teile in dem an der Wand angebrachten Gehäuse untergebracht sind, die Struktur stabil ist und weniger Grund zur Sorge für den Fall eines Erdbebens bereitet.
Wenn ein Modus verwirklicht würde, in dem die Staubsammeleinheit, das Gebläse und andere schwere Teile in dem horizontal nach vorne ragenden Luftdurchtritt untergebracht wären, würde der Schwerpunkt nach vorne verschoben, wodurch die Vorrichtung äußerst unstabil würde und für den Fall eines Erdbebens Grund zur Sorge geben würde. Der Betrieb des Anbringens und Lösens von schweren Teilen wäre auch sehr kompliziert und gefährlich, wenn sie in dem Luftdurchtritt untergebracht wären, der horizontal entlang der Decke herausragt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Schrägansicht, die die Außenkonfiguration eines an der Wand angebrachten Luftreinigungsapparats zeigt, der eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 2 ist eine Schrägansicht, in der ein Teil der Innenkonfiguration des gleichen Luftreinigungsapparats zu sehen ist;
Fig. 3 ist eine Seitenansicht des gleichen Luftreinigungsapparats, in der die Innenkonfiguration durch imaginäre Linien angezeigt ist;
Fig. 4 ist eine Schrägansicht, die die Konfiguration der Staubsammeleinheit zeigt, die den Hauptteil des gleichen Luftreinigungsapparats darstellt;
Fig. 5 ist eine vergrößerte Schrägansicht, die einen Teil der gleichen Staubsammeleinheit in einem größeren Maßstab zeigt;
Fig. 6 ist ein Diagramm, das zur Verdeutlichung des Prinzips des Staubsammelns dient, das in der gleichen Staubsammeleinheit verwirklicht ist;
Fig. 7 besteht aus Schrägansichten, die die Konfiguration und die grundlegenden Positionen der Klein-, Metall- bzw. Hilfsteile erläutern, die die Tür öffnen und schließen, die in dem gleichen Luftreinigungsapparat verwendet werden;
Fig. 8 ist eine Schrägansicht, die die Position der gleichen Kleinteile zeigt, die an der vorderen Außenabdeckung des Gehäuses angebracht sind;
Fig. 9 ist eine Schrägansicht, die die Position der gleichen Kleinteile zeigt, wenn die Tür völlig geöffnet ist, gesehen von außerhalb der Vorrichtung;
Fig. 10 ist eine schematische Darstellung des Inneren eines Raums und dient zur Erläuterung der Weise, in der der gleiche Staubsammelapparat Staub sammelt;
Fig. 11 besteht aus Aktionsdiagrammen, die dazu dienen, die Öffnungs- und Schließaktion der gleichen Kleinteile zu erläutern;
Fig. 12 besteht auch aus Aktionsdiagrammen, die dazu dienen, die Öffnungs- und Schließaktion der gleichen Kleinteile zu erläutern;
Fig. 13 ist eine Schrägansicht, die eine modifizierte Version der gleichen Ausführungsform erläutert; und
Fig. 14 ist ein erläuterndes Diagramm, das dazu dient, die Leistung eines herkömmlichen an der Wand angebrachten Luftreinigungsapparats zu erläutern.

GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Es folgt eine Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen.
Fig. 1 ist eine Schrägansicht, die die Außenkonfiguration eines an der Wand befestigten Luftreinigungsapparats zeigt, der eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; Fig. 2 ist eine Schrägansicht, in der ein Teil der Innenkonfiguration des gleichen Luftreinigungsapparats zu sehen ist; Fig. 3 ist eine Seitenansicht des gleichen Luftreinigungsapparats, in der die Innenkonfiguration durch imaginäre Linien angezeigt ist; Fig. 4 ist eine Schrägansicht, die die Konfiguration der Staubsammeleinheit zeigt, die den Hauptteil des gleichen Luftreinigungsapparats darstellt; Fig. 5 ist eine vergrößerte Schrägansicht, die einen Teil der gleichen Staubsammeleinheit in einem größeren Maßstab zeigt; und Fig. 6 ist ein Diagramm, das zur Verdeutlichung des Prinzips des Staubsammelns dient, das in der gleichen Staubsammeleinheit verwirklicht ist.
Zunächst wird die Gesamtkonfiguration des Luftreinigungsapparats anhand der Fig. 1 bis 3 beschrieben.
Dieser Luftreinigungsapparat ist eine Vorrichtung zum Anbringen an einer Innenwand 14, wie zum Beispiel die eines Büros, zum Sammeln von Teilchen in der Luft mittels einer elektrischen Steuerung. Wie aus den Fig. 1 bis 3 ersichtlich, umfasst er hauptsächlich ein Staubsammelelement 15, das der Hauptbestandteil der Vorrichtung ist; ein Luftdurchtritt (Luftleitung) 18, der mit einer oberen Öffnung dieses Staubsammelelements 15 verbunden ist, saugt Raumluft 17 von der Nähe der Decke 16 ein und führt sie dem Staubsammelelement 15 zu; ein Luftgebläse 20, das mit einer unteren Öffnung dieses Staubsammelelements 15 verbunden ist und Luft 19, die in dem Staubsammelelement 15 gereinigt wurde, wieder dem Raum zuführt; und eine Hochspannungs-Gleichstromversorgungseinrichtung 21, die dem Staubsammelelement 15 eine Gleichspannung zuführt. Von diesen ragt der Luftdurchtritt 18 oben an dem Gehäuse und parallel zur Decke 16 vor, so dass die gesamte Vorrichtung eine äußere Erscheinung hat, die einem umgekehrten Buchstaben L ähnelt.
Das Staubsammelelement 15 umfasst einen Vorfilter 22, eine Staubsammeleinheit 23 und einen desodorierenden Filter 24 aus Aktivkohlefaser oder einem ähnlichen Material. Diese sind derart gepaßt, dass sie frei angebracht und gelöst werden können, und dienen zum Entfernen von Staub und Gerüchen aus der Luft 17, die durch diese hindurchgeht. Der Vorfilter 22 wird vor der (auf der stromaufwärtigen Seite des Luftdurchgangs) Staubsammeleinheit 23 angebracht und fängt größere Teilchen, die in der durch diese hindurchgehenden Luft 17 schweben. Die Staubsammeleinheit 23 sammelt feine schwebende bzw. suspendierte Teilchen, die nicht in dem Vorfilter 22 gefangen werden konnten, durch Verleihen einer koronalen elektrischen Ladung bzw. einer elektrischen Koronal-Ladung und indem sie elektrisch statisch gemacht werden. Der desodorierende Filter 24 wird nach (auf der stromabwärtigen Seite des Luftkanals) der Staubsammeleinheit 23 angebracht. Er zieht schlechte und abstoßende Gerüche an und entfernt diese, um mit sicherzustellen, dass die Luft gereinigt wird. Außerdem bildet die vordere Fläche des Staubsammelelements 15 eine rechteckige Öffnung, an der eine Tür 25 angebracht ist, die nach unten zieht. Zu einem Zeitpunkt, zu dem der Vorfilter 22, die Staubsammeleinheit 23, der desodorierende Filter 24 und andere Teile wegen des Anziehens von Toner, Zigarettenrauch und anderen Schadstoffen stark verschmutzt sind, kann die Tür 25 geöffnet werden, indem sie nach unten gezogen wird, und die verschmutzten Teile können entfernt, gereinigt und für den weiteren Gebrauch wieder eingesetzt werden.
Der Luftdurchtritt 18 ragt um einen Abstand von 15-100 cm in einer horizontalen Richtung von der vorderen Fläche des Gehäuses (die vordere Fläche des Staubsammelelements 15) nach vorne und hat an seiner Vorder- bzw. Anströmkante einen Eingang 26 aus einer Maschenverkleidung aus Metall. Dieser Eingang 26 zeigt in eine horizontale Richtung und ist derart gestaltet, dass er die Luft 17, die in die Nähe der Decke 16 aufgestiegen ist (die Raumluft 17, die schwebende Teilchen von Toner, Zigarettenrauch und anderen Schadstoffen enthält), an einem Ort anzieht, der um einen Abstand von der Wand 14, an der der Luftreinigungsapparat angebracht ist, entfernt ist. Indessen befindet sich eine Öffnung an dem hinteren Ende des Luftdurchtritts 18, die nach unten zeigt und mit einer Öffnung an dem oberen Ende des Staubsammelelements 15 verbunden ist. Das oben genannte Luftgebläse 20 ist mit einem Querstromgebläse 27 versehen, das derart wirkt, dass es die verschmutzte Luft 17 durch den Eingang 26 in das Staubsammelelement 15 zieht, wo sie gereinigt wird, und sie dann in Richtung nach unten auf den Boden durch einen Ausgang 28 ausstößt, der mit einer Luftschlitz- bzw. Luftführungsplatte ausgerüstet ist.
Es folgt eine Erklärung der Hauptkomponenten der Vorrichtung.
Wie die Fig. 4 und 5 zeigen, besteht die Staubsammeleinheit 23 aus Reihen von Elektroden, die in einer Gitterformation vertikal und horizontal angeordnet sind, wobei sie wiederum aus Nadelelektroden 30, die wie Grammophonnadeln geformt sind, Ablenkelektroden 31, die wie rechteckige Säulen geformt sind, die die Nadelelektroden 30 stützen und fest halten, und zwar von dem Vorderrand, von dem sie herausragen, und Sammel- bzw. Kollektorzellen 32 in der Form von rechteckigen Rohren, die an beiden Enden offen sind, die die Nadelelektroden 30 und Ablenkelektroden 31 umgeben, ohne mit ihnen in Berührung zu treten, bestehen. Auf diese Weise werden auf allen Seiten zwischen dem Umfang der Nadelelektroden 30 und der Ablenkelektroden 31 auf der einen Seite und den Sammelzellen 32 auf der anderen Seite Lücken bzw. Spalten gebildet und die Luft 17 tritt durch diese hindurch.
Nun folgt eine Beschreibung der Betriebsweise der Staubsammeleinheit 23, die wie oben aufgebaut ist, in der auf Fig. 6 Bezug genommen wird. Wenn die Hochspannungs-Gleichstromversorgungseinrichtung 21 eingeschaltet wird, wird den Nadelelektroden 30 und Ablenkelektroden 31 ein positives Potential verliehen, während den Sammelzellen 32 ein negatives Potential verliehen wird. Wenn zum Beispiel eine Gleichstromhochspannung von 5-6 KV zwischen diesen Elektroden angelegt wird, tritt somit eine Art von Coronaentladung um die Spitzen der Nadelelektroden 30 auf. Diese Entladung ist kontinuierlich und stabil und führt zur Bildung eines Ionisationsraumbereichs 33. Die verschmutzte Raumluft 17 wird durch die Wirkung des Querstromgebläses 27 durch den Eingang 26 an dem Vorderrand des Luftdurchtritts 18 eingesogen und erreicht die Ionisationsraumbereiche 33. Der Sauerstoff, der eine kleine Ionisationsenergie aufweist, wird dissoziiert, um zu positiven Ionen zu werden. Diese hängen sich selber an Teilchen von Zigarettenrauch oder anderen Schadstoffen 34, 34, ..., und versehen sie mit positiven Ionenladungen. Wenn die geladenen Teilchen 34, 34, ... zwischen die Ablenkelektroden 31 und die Sammelzellen 32 kommen, werden diejenigen, die nahe den Sammelzellen 32 sind, die ein negatives Potential haben, zu diesen angezogen. Indessen werden diejenigen Teilchen 34, 34, ..., die sich in einem Abstand von den Polplatten der Sammelzellen 32 befinden, von dem positiven Potential der Polplatten der Ablenkelektroden in Richtung der Polplatten der Sammelzellen 32, von denen sie angezogen werden, abgestoßen. Auf diese Weise wird Staub von feinen Teilchen von etwa 0,01 mm bis zu relativ großen von etwa 10 mm wirksam gesammelt.
Es folgt anhand der Fig. 7 bis 9 eine Erklärung der Klein- Metall- bzw. Hilfsteile, durch die die Tür 25 geöffnet und geschlossen werden kann.
Fig. 7 besteht aus Schrägansichten, die die Konfiguration und die Grundpositionen der Kleinteile zeigen; Fig. 8 ist eine Schrägansicht, die die Position der gleichen Kleinteile zeigt, die an der vorderen Außenabdeckung des Gehäuses angebracht ist; und Fig. 9 ist eine Schrägansicht, die die Position der gleichen Kleinteile zeigen, wenn die Tür völlig offen steht, wie von außerhalb der Vorrichtung gesehen.
Wie aus Fig. 7 ersichtlich, bestehen diese Kleinteile aus einer einzelnen biaxialen Struktur, die aus einem Paar von Scharnieren 36 und 37 besteht, die durch ein Verbindungselement 38 in der Form eines umgekehrten Buchstabens U mit geraden Seiten und einem flachen Oberteil zusammengefügt sind. Die Seiten der Flansche 38a und 38b dieses Verbindungselements 38 bilden jeweils ein drehbares Element 36a und 37a der Scharniere 36 und 37. Die gegenüberliegenden drehbaren Elemente 36b und 37b der Scharniere 36 und 37 werden jeweils an der vorderen Außenabdeckung bzw. -abdeckplatte 39 des Gehäuses und der Tür 25 befestigt, so dass die Tür durch Herunterziehen und Heraufdrücken geöffnet und geschlossen werden kann.
In anderen Worten hat dieser Luftreinigungsapparat eine Tür 25, die an der rechteckigen Öffnung an der Vorderfläche des Staubsammelelements 15 derart angebracht ist, dass sie geöffnet und geschlossen werden kann. Dies erfolgt durch Anbringen von Kleinteilen 35 der oben genannten Struktur an zwei Stellen an der hinteren Fläche ihres oberen Rands (vgl. Fig. 2). Wie Fig. 8 und 9 genauer zeigen, sind die Kleinteile 35 mittels Abstandhaltern 40 und 41 derart geschweißt, dass das gegenüberliegende Element 36b des Scharniers 36 an dem oberen Teil der hinteren Fläche der vorderen Außenabdeckung 39 angebracht ist, während das gegenüberliegende Element 37b des anderen Scharniers 37 an dem unteren Teil der hinteren Fläche der Tür 25 angebracht ist.
Wie Fig. 8 zeigt, wird der obere Rand 39a der vorderen Abdeckplatte 39 ungefähr im rechten Winkel nach hinten gebogen. Dies dient dazu, sicherzustellen, dass die Vorrichtung ordentlich aussieht und es dient auch als ein Anschlag, der verhindert, dass das Verbindungselement 38 der Kleinteile 35 zu weit verschwenkt wird. Wie aus Fig. 9 ersichtlich, wird auf ähnliche Weise der untere Rand 25a der Tür 25 ungefähr im rechten Winkel nach hinten gebogen. Neben dem Sicherstellen, dass die Vorrichtung ordentlich aussieht, dient dies als ein Anschlag, um zu verhindern, dass die Tür 25 zu weit verschwenkt wird. Es sei hinzugefügt, dass die Länge des Stegs 38c des Verbindungselements 38, die dem Abstand zwischen den beiden sich gegenüberliegenden Flanschen 38a und 38b entspricht, derart bestimmt wird, dass sie größer ist als die gesamte Breite des oberen Rands 39a der vorderen Außenabdeckung 39 und derjenigen des unteren Rands 25a der Tür 25 (vgl. Fig. 9).
In der Erklärung der Wirkung dieser Ausführungsform, die folgt, wird auf Fig. 10-12 Bezug genommen, und es wird angenommen, dass der Luftreinigungsapparat an der Wand 14 eines Raucherraums in einem Büro oder woanders angebracht worden ist.
Fig. 10 ist eine schematische Darstellung des Inneren des Raums und dient dazu, die Weise zu veranschaulichen, auf die der Staubsammelapparat der oben genannten Konfiguration Staub sammelt;
Fig. 11 und 12 bestehen aus Aktionsdiagrammen, die dazu dienen, die Öffnungs- und Schließaktion der Kleinteile 35 zu veranschaulichen.
Wie Fig. 10 demonstriert, wird der Luftreinigungsapparat im Winkel zwischen der Decke 16 und der Wand 14 derart angebracht, dass der Luftdurchtritt 18 mit der Decke 16 in Berührung steht oder in ihrer Nähe angeordnet ist, während der Eingang 26 in Richtung der Mitte der Decke 16 vorragt.
Wenn die Vorrichtung in Betrieb ist, wird verschmutzte Raumluft 17, die Zigarettenrauch (schwebende Teilchen) enthält, und die bis zur Decke 16 aufgestiegen ist, durch den Eingang 26 aufgrund der Saugkraft von dem Querstromgebläse 27 in den Luftdurchtritt 18 gesogen. Sie passiert zunächst den Vorfilter 22 des Staubsammelelements 15, wo die größeren schwebenden Teilchen gefangen werden. Sie wird dann der Staubsammeleinheit 23 zugeführt und der Zigarettenrauch 42 wird gesammelt, durch Verleihen einer koronalen elektrischen Ladung bzw. einer elektrischen Korona-Ladung und indem sie elektrisch statisch gemacht werden. Schließlich passiert die Luft den desodorierenden Filter 24, wo der Zigarettengeruch adsorbiert und entfernt wird, wodurch sichergestellt wird, dass die Luft sauber ist. Nachdem sie auf diese Weise gereinigt wurde, wird die Raumluft 19 wieder durch die Austreibungskraft des Querstromgebläses aus dem Ausgang 28 des Luftgebläses 20 in Richtung des Bodens 34 ausgestoßen.
Somit sinkt, da der Eingang 26 und der Ausgang 28 sich an entgegengesetzten Enden der L-förmigen Vorrichtung befinden und der Winkel L als eine Pufferzone für den Luftstrom wirkt, die den negativen Druck in der Nähe des Ausgangs 28 beabstandet, die saubere Luft 19 direkt hinunter in die Nähe des Bodens 43. Sie kriecht dann oder bewegt sich entlang des Bodens 43 gemäß des natürlichen Konvektionsstroms zur Mitte des Raums und der gegenüberliegenden Wand vorwärts, wonach sie zur Decke 16 aufsteigt.
Folglich ermöglicht die in dieser Ausführungsform verwirklichte Konfiguration die Sicherstellung eines wesentlichen Zirkulationsgrads der Raumluft 17 und 19 (verbessert die Wirksamkeit der Zirkulation), so dass Zigarettenrauch 42 und andere schwebende Teilchen wirksam und schnell entfernt werden können.
Wenn durch längere Verwendung des oben genannten Luftreinigungsapparats die Staubsammeleinheit 2, der Vorfilter 1, der desodorierende Filter 3 und andere Teile verschmutzt werden, kann die Bedienperson Knöpfe 44, 44 ergreifen, die an jeder Seite des oberen Teils der Vorderfläche der Tür 25 vorgesehen sind, und sie öffnen, indem er sie nach unten zieht, um die Teile von dem Staubsammelelement 15 zum Reinigen zu lösen.
Dabei werden die Kleinteile 35 in zwei Stufen gedreht. In anderen Worten wird, wie aus Fig. 11 (a) ersichtlich, der obere Flansch 38b des U-förmigen Verbindungselements 38 in dieser Zeichnung manuell nach vorne gezogen (nach rechts in der Zeichnung), so dass der Betrieb der ersten Stufe hauptsächlich das Öffnen des Scharniers 36, das an der vorderen Außenabdeckung 39 befestigt ist, und das Drehen des U-förmigen Verbindungselements 38 auf dieser Achse betrifft. Wenn sich das Verbindungselement 38 dreht, öffnet sich die Tür 25. Durch Drehen um die Achse des Scharniers 36 überspannt das U-förmige Verbindungselement 38 den oberen Rand 39a der vorderen Außenabdeckung 39, wie durch das Fortschreiten von (a) nach (b) in der Zeichnung veranschaulicht. Wenn das U-förmige Verbindungselement 38 vollständig rittlings auf dem oberen Rand 39a der vorderen Außenabdeckung 39 abgelegt ist, wird durch den oberen Rand 39a der vorderen Außenabdeckung 39, der nach hinten gebogen ist und nach hinten ragt, verhindert, dass der Flansch 38a auf der linken Seite in (c) in der Zeichnung weiter geht. Auf diese Weise wird das Drehen des Verbindungselements 38 verhindert, wie in (c) zu sehen. In anderen Worten stoppt das Verbindungselement 38 in einer Position, in die es sich um etwa 90º im Uhrzeigersinn gedreht hat. In diesem Stadium hat das Verbindungselement 38 eine derartige Stellung angenommen, dass der Steg 38c etwa in rechten Winkeln zu der vorderen Außenabdeckung 39 ist, während der Flansch 38b eine Position erreicht hat, die in einem vorgeschriebenen Abstand in einer Richtung nach außen von der vorderen Außenabdeckung 39 ist, wie in (c) gezeigt.
Die zweite Stufe des Betriebs beinhaltet nur das manuelle Öffnen des Scharniers 37, das an der Tür 25 befestigt ist, und die Tür 25 wird dann um diese Achse gedreht, wie in Fig. 12 (d) gezeigt. Die Tür 25 schlägt an, wenn das Ende ihres unteren Rands 25a die hintere Fläche des Flansches 37a des Verbindungselements 38 berührt, wie Fig. 12 (e) veranschaulicht. In anderen Worten schlägt die Tür 25 in einer Position an, in die sie sich um etwa 180º im Uhrzeigersinn gedreht hat.
Auf diese Weise wird die Tür 25 um etwa 180º geöffnet, indem die Kleinteile 35 in zwei Stufen gedreht werden. Da jedoch die Länge des Stegs 38c des Verbindungselements 38, die dem Abstand zwischen den beiden gegenüberliegenden Flanschen 38a und 38b entspricht, größer ist als die gesamte Breite des oberen Rands 39a der vorderen Außenabdeckung 39 und derjenigen des unteren Rands 25a der Tür 25 (vgl. Fig. 9), besteht keine Gefahr, dass die Tür 25 mit der Außenabdeckung des Gehäuses in Berührung kommt oder an dieser anschlägt, egal wie kraftvoll sie geöffnet wird.
Somit stellt der Mechanismus zum Öffnen und Schließen, der in dieser Ausführungsform beschrieben wurde, sicher, dass kein Abkratzen der Farbe an der vorderen Außenabdeckung 39 oder der Tür 25 auftritt, und dass die Erscheinung der Vorrichtung nicht beschädigt wird, da keine Gefahr besteht, dass die Tür 25 mit der Außenabdeckung des Gehäuses in Berührung kommt oder an dieser anschlägt, auch wenn sie kraftvoll geöffnet wird.
Außerdem kann die ordentliche Erscheinung der Vorrichtung verbessert werden, da die Kleinteile 35 zusammen mit dem oberen Rand 39a der vorderen Abdeckplatte 39 und dem unteren Rand 25a der Tür 25, die als Anschläge dienen, innerhalb der Vorrichtung verborgen sind, wenn die Tür geschlossen ist.
Das oben stehende ist eine genaue Beschreibung einer Ausführungsform dieser Erfindung, aber ihre Konfiguration ist in keiner Weise auf diese Ausführungsform beschränkt, und eine Änderung ihrer Gestaltung ist auch innerhalb dieser Erfindung insoweit inbegriffen, als sie nicht von ihrem wesentlichen Zweck abweicht. Zum Beispiel sind die Form und die Abmessungen des Luftdurchtritts 18 nicht auf diejenigen der obigen Ausführungsform beschränkt. Auf ähnliche Weise kann das Verbindungselement die gebogene Form eines tatsächlichen umgekehrten Buchstabens U annehmen, statt gerade Seiten und einen flachen oberen Teil zu haben.
Während außerdem in der Ausführungsform der Eingang mit der Maschenverkleidung aus Metall abgedeckt ist, kann diese durch eine Luftklappe bzw. -führung ersetzt werden. Umgekehrt wird eine Luftklappe bzw. -führung verwendet werden, um den Ausgang in der Ausführungsform zu bedecken, diese kann jedoch durch eine Maschenverkleidung aus Metall ersetzt werden.
Eine mögliche Variation der obigen Ausführungsform ist in Fig. 13 veranschaulicht, wo eine Filter-Druckvorrichtung 45 an dem Steg 38c des Verbindungselements 38 derart angebracht ist, dass sie gegen den desodorierenden Filter 24 aus Aktivkohlefaser oder einem ähnlichen Material, der in der Staubsammeleinheit 15 untergebracht ist, gepresst wird, womit weiter die wirksame Entfernung von Gerüchen verbessert wird. Die Filter-Druckvorrichtung 45 kann einen Querschnitt in Form eines Buchstabens L, eines Buchstabens U oder eine andere geeignete Form aufweisen.
Außerdem kann der Luftdurchtritt 18 derart konfiguriert sein, dass er frei an dem an der Wand angebrachten Gehäuse angebracht und von diesem wieder gelöst werden kann, so dass eine Vielzahl von Luftdurchtritten 18 vorgesehen und frei ausgetauscht werden kann.

Claims

1. Luftreinigungsapparat, angebracht an einer Wand, zum Sammeln von Teilchen (34) in der Luft mittels einer elektrischen Steuerung; wobei der Luftreingungsapparat, angebracht an einer Wand, umfaßt:

- ein an der Wand angebrachtes Gehäuse, in welchem eine Staubsammeleinheit (23) zum Sammeln der in der Luft schwebenden bzw. suspendierten Teilchen (34) durch Verleihen einer koronalen elektrischen Ladung bzw. einer elektrischen Korona Ladung und indem sie elektrostatisch gemacht werden untergebracht ist,

- einen Lüfter (27) der innerhalb des an der Wand angebrachten Gehäuses zum Blasen von Luft vorgesehen ist, wobei das Gehäuse einen Luftausgang (28) besitzt, der in seinem unteren Abschnitt vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Apparat ferner eine Luftleitung (18) umfaßt, die nach vorne ragt und sich horizontal erstreckt, definiert in einem oberen Abschnitt des Gehäuses, wobei die Luftleitung (18), welche leer ist und ausschließlich als Luftdurchtritt dient, einen Lufteingang (26) an einer Vorder- oder Änströmkante aufweist.

2. Luftreinigungsapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lüfter (27) an einer stromabwärtigen Seite der Staubsammeleinheit (23) untergebracht ist.

3. Luftreinigungsapparat nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine vordere Außenabdeckung mit einer Öffnung zum Anbringen und Abnehmen der Staubsammeleinheit (23) umfaßt, wobei an der Öffnung (25) eine Tür derart angebracht wird, daß die Tür (25) geöffnet und geschlossen werden kann.

4. Luftreinigungsapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleitung (18) ausgelegt ist, um nach vorne gemäß einem Abstand von etwa 15-100 cm von der vorderen Fläche des Gehäuses vorzuragen.

5. Luftreinigungsapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitung (18) abnehmbar arm Gehäuse angebracht ist.

6. Luftreinigungsapparat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Apparat eine Vielzahl von Typen der Luftleitung (18) umfaßt, die untereinander frei ausgewechselt werden können.

7. Luftreinigungsapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Staubsammeleinheit (23) umfaßt: eine Nadelelektrode (30) mit einer Spitze und ausgelegt, um die Teilchen (34) in der Luft zu laden und zwar durch Verursachen koronaler Entladungen um die Spitze herum;

eine rohrförmige Sammelelektrode (32), die der Nadelelektrode (30) zugeordnet und vorgesehen ist, um die durch statische Elektrizität geladenen Teilchen (34) anzuziehen und zu sammeln; und

eine Ablenkelektrode (31), die derart ausgelegt ist, um in die Sammelelektrode (32) zum Verleihen einer Ablenkkraft an die geladenen Teilchen (34) in Richtung der Sammelelektrode (32) eingefügt zu werden.

8. Luftreinigungsapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine vordere Außenabdeckung mit einer Öffnung zum Anbringen und Abnehmen der Staubsammeleinheit (23) umfaßt, wobei eine Tür (25) an der Öffnung derart angebracht wird, daß die Tür (25) geöffnet und geschlossen werden kann, wobei die Tür (25) mit einem Anschlag versehen ist, um die Tür (25) daran zu hindern, mit der vorderen Außenabdeckung des Gehäuses in Berührung zu kommen oder daran anzuschlagen, wenn die Tür (25) geöffnet ist, wobei der Anschlag unsichtbar ist, wenn die Tür (25) geschlossen ist.

9. Luftreinigungsapparat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Apparat ferner umfasst:

- ein erstes Scharnier bzw. Gelenk (36) mit einem Element (36b), das an der hinteren Fläche der Außenabdeckung (39) befestigt ist;

- einen ersten Anschlag, um das andere Element (36a) des Scharniers (36) daran zu hindern, zu weit verschwenkt zu werden; und

- ein zweites Scharnier bzw. Gelenk (37) mit einem Element (37b), das an der Hinterfläche des unteren Randes der Tür (25) befestigt ist und dem anderen Element (37a), befestigt an dem anderen Element(36a) des ersten Scharniers (36), und mit einem zweiten Anschlag, um zu verhindern, daß die Tür (25) zu weit verschwenkt wird.

10. Luftreinigungsapparat, zur Anbringung an einer Wand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: das Gehäuse ferner einen Vorfilter (22), einen desodorierenden Filter (24) und einen Lüfter (27) umfaßt, wobei der Vorfilter (22), die Staubsammeleinheit (23), der desodorierende Filter (24) und der Lüfter (27) in dieser Reihenfolge in Richtung des Luftstroms positioniert sind.

1. Luftreinigungsapparat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine vordere Außenabdeckung (39) mit einer Öffnung zum Anbringen und Abnehmen des Vorfilters (22), der Staubsammeleinheit (23) und des desodorierenden Filters (24) umfaßt, wobei eine Tür (25) an der Öffnung derart angebracht ist, daß die Tür (25) geöffnet und geschlossen werden kann.