EP0025157B1 - Verfahren zur Luftwäsche in Klimaanlagen - Google Patents

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EP0025157B1 EP80105021A EP80105021A EP0025157B1 EP 0025157 B1 EP0025157 B1 EP 0025157B1 EP 80105021 A EP80105021 A EP 80105021A EP 80105021 A EP80105021 A EP 80105021A EP 0025157 B1 EP0025157 B1 EP 0025157B1
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    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/10—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering
    • F24F8/117—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering using wet filtering
    • F24F8/133—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering using wet filtering by direct contact with liquid, e.g. with sprayed liquid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F6/00—Air-humidification, e.g. cooling by humidification
    • F24F6/12—Air-humidification, e.g. cooling by humidification by forming water dispersions in the air
    • F24F6/14—Air-humidification, e.g. cooling by humidification by forming water dispersions in the air using nozzles
    • F24F2006/146—Air-humidification, e.g. cooling by humidification by forming water dispersions in the air using nozzles using pressurised water for spraying
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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    • F24F8/20—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by sterilisation
    • F24F8/24—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by sterilisation using sterilising media
    • F24F8/26—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by sterilisation using sterilising media using ozone

Definitions

  • the invention relates to a method for air washing in air conditioning systems using a spray chamber through which the air is passed and in which a spray is generated by spraying and collecting a supply of scrubber water.
  • Such an air wash e.g. known from US-A No. 3065043, causes humidification of the air and flushing out dust particles.
  • air-conditioned rooms with a particularly high number of germs e.g. in hospitals, however, there is the additional problem of air disinfection, which has so far not been solved satisfactorily.
  • chemical disinfectants to the circulating spray water, it is known that extremely high numbers of colonies are found in these spray chambers.
  • disinfectants have their own problems, especially odor problems in the common rooms. Furthermore, bacterial growth in the ventilation ducts of air conditioning systems and the consequent re-germination of the air could not be prevented.
  • Air disinfection with ozone fails due to the control problem of adding only as much ozone as can be reduced by the undesirable organic substances present in the air at the moment. It is important to avoid excess ozone in the air we breathe under all circumstances, as this is toxic.
  • the maximum workplace concentration (MAK value) specified in the relevant regulations of the health authorities is 0.1 ppm ozone.
  • the invention is based on the object of proposing an air disinfection method which can be used in air conditioning systems and which has no annoying or harmful side effects and, in particular in rooms with high demands on air hygiene, substantially improves the previous situation.
  • This object is achieved according to the invention in an air washing process of the type described in the introduction in that the scrubber water is treated with ozone in a circulating circuit and contains a halogen which reacts with ozone.
  • Air disinfection takes place in two stages or can be seen under two aspects.
  • germs as well as other undesirable water constituents are washed out of the air, get into the ozone treatment unit with the water and there are literally burned by contact with concentrated ozone and then filtered out.
  • the bromine (hypobromite or bromine dioxide) activated by ozone creates a germ-free environment in the washer and, as has been shown, also in the ventilation ducts of the air conditioning system. Bacterial colonies no longer occur there.
  • the permanent disinfection of the second type does not only take place in the spray water.
  • active oxygen is rather given to the air flow during air humidification, which results in a considerable reduction in the number of bacteria in the air-conditioned rooms and the well-being of the patients, e.g. during long-term operations or in intensive care units, influenced very favorably.
  • the bromine content of the spray water is not consumed.
  • the oxidation processes and the reduction processes linked to disinfection are reversible and the corresponding bromine states form a balance. This can be measured by measuring the redox potential and can also be controlled by influencing the amount of ozone accordingly.
  • the invention In addition to the reliable killing of all germs and viruses in the conditioned air, the invention also has the advantage that the maintenance and cleaning effort for the laundry chambers can be sustainably reduced.
  • a spray chamber 1 is switched into the collecting duct of an air conditioning system and the air flow passes through it in the direction of the arrow.
  • spray nozzles 2 and in the right part baffle plates 3 are indicated schematically.
  • a circulation pump 5 sucks off the scrubbing water at the bottom of the spray chamber and conveys it to the spray nozzles 2.
  • Another circulation circuit runs from the water supply 4 back to the water supply 4 via a circulation pump 6 and an ozone treatment unit 7.
  • the ozone treatment unit 7 consists of a container which is partially filled with fine filter gravel and has a filter star 9 at the outlet.
  • an ozone generator 10 Arranged on the inside of the container lid is an ozone generator 10, which is fed from the outside with dried compressed air and high voltage.
  • the ozone gas exits through a check valve 11 on the underside of the ozone generator.
  • the check valve 11 is surrounded by a mixer chamber 12, which connects to the ozone generator 10 at the bottom and Contains baffles.
  • the water supply line is inserted through the lid of the container and connected to the bottom of the mixer chamber 12. In the mixer chamber, the water entering through the feed line is mixed intensively with the ozone-containing gas emerging from the check valve 11, after which it leaves the mixer chamber again in the radial direction.
  • the spray water contains a nutrient-free complexing agent to avoid limescale deposits.
  • the filter is backwashed with the help of facilities not shown, using the scrubbing water.
  • This backwashing water discharged into the sewer is then replaced by fresh water, the rinsed substances being replenished by adding an appropriate amount of hydrobromic acid and complexing agents.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Luftwäsche in Klimanalagen unter Verwendung einer Sprühkammer, durch welche die Luft hindurchgeleitet wird und in der durch Versprühen und Wiederauffangen eines Vorrats von Wäscherwasser ein Sprühnebel erzeugt wird.
  • Eine derartige Luftwäsche, wie z.B. bekannt aus der Patentschrift US-A Nr. 3065043, bewirkt eine Befeuchtung der Luft und eine Ausschwemmung von Staubpartikeln. In klimatisierten Räumen mit besonders hohem Aufkommen an Keimen, wie z.B. in Krankenhäusern, stellt sich jedoch das zusätzliche Problem der Luftdesinfektion, das bisher nicht befriedigend gelöst werden konnte. Trotz Zugabe von chemischen Desinfektionsmitteln zum Umlaufsprühwasser werden bekanntlich in diesen Sprühkammern ausserordentlich hohe Koloniezahlen festgestellt. Ausserdem bringen Desinfektionsmittel eigene Probleme, insbesondere Geruchsprobleme in den Aufenthaltsräumen, mit sich. Ferner war bislang einem Bakterienwachstum in den Belüftungskanälen von Klimaanlagen und einer dadurch verursachten Nachbekeimung der Luft nicht beizukommen.
  • Die Luftdesinfektion mit Ozon scheitert an dem regelungstechnischen Problem, nur soviel Ozon zuzugeben, wie von den augenblicklich in der Luft enthaltenen unerwünschten organischen Substanzen reduziert werden kann. Es kommt darauf an, überschüssiges Ozon in der Atemluft unter allen Umständen zu vermeiden, da dieses giftig ist. Die in den einschlägigen Vorschriften der Gesundheitsbehörden festgelegte maximale Arbeitsplatzkonzentration (MAK-Wert) beträgt 0,1 ppm Ozon.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein bei Klimaanlagen einsetzbares Luftdesinfektionsverfahren vorzuschlagen, das keine lästigen oder schädlichen Nebenwirkungen hat und insbesondere bei Räumen mit hohen Ansprüchen an die Lufthygiene die bisherige Situation wesentlich verbessert.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Luftwaschverfahren der einleitend bezeichneten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Wäscherwasser in einem Umwälzkreis mit Ozon behandelt wird und ein mit Ozon reagierendes Halogen enthält.
  • Es hat sich gezeigt, dass entgegen den Befürchtungen der Fachkreise und der Genehmigungsbehörden eine Überdosis von Ozon in der klimatisierten Luft mit Sicherheit vermieden wird. Hierfür ist das zunächst in Form von gelöstem Bromid im Wasser vorhandene Brom verantwortlich. Dieses baut evtl. ausserhalb der Ozonbehandlungseinheit im Wasser vorhandenes überschüssiges Ozon unter Bildung von Hypobromit oder Bromdioxid zwingend ab. Messungen an einer Versuchsanlage haben ergeben, dass die höchste auftretende Ozonkonzentration in dem den Sprühdüsen zufliessenden Wasser 0,03 ml/m3 betrug und an den Raumbelüftungsdüsen der Klimaanlage höchstens 0,01 ppm.
  • Die Luftdesinfektion vollzieht sich in zwei Stufen bzw. ist unter zwei Aspekten zu sehen. Zum einen werden Keime wie auch andere unerwünschte Wasserinhaltsstoffe aus der Luft ausgewaschen, gelangen mit dem Wasser in die Ozonbehandlungseinheit und werden dort durch den Kontakt mit konzentriertem Ozon regelrecht verbrannt und dann ausgefiltert. Zum anderen bewirkt das durch Ozon aktivierte Brom (Hypobromit oder Bromdioxid) ein keimfreies Milieu im Wascher und, wie sich gezeigt hat, auch in den Belüftungskanälen der Klimaanlage. Bakterienkolonien treten dort nicht mehr auf. Die permanente Desinfektion zweiter Art findet also nicht nur im Sprühwasser statt. Von den genannten Brom/ Sauerstoff-Verbindungen wird vielmehr bei der Luftbefeuchtung aktiver Sauerstoff dem Luftstrom mitgegeben, was eine erhebliche Verringerung der Keimzahlen in den klimatisierten Räumen zur Folge hat und das Befinden der Patienten, z.B. bei langdauernden Operationen oder auf Intensivstationen, sehr günstig beeinflusst.
  • Der Bromgehalt des Sprühwassers wird nicht verbraucht. Die Oxydations- und die mit der Desinfektion gekoppelten Reduktionsvorgänge sind umkehrbar und die entsprechenden Zustandsformen des Broms bilden ein Gleichgewicht. Dieses ist durch Messung des Redoxpotentials messbar und durch entsprechende Beeinflussung der Ozonmenge auch steuerbar.
  • Abgesehen von der sicheren Abtötung aller Keime und Viren in der klimatisierten Luft hat die Erfindung auch den Vorteil, dass der Wartungs- und Reinigungsaufwand für die Wäscherkammern nachhaltig verringert werden kann.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert.
  • Eine Sprühkammer 1 ist in den Sammelkanal einer Klimaanlage eingeschaltet und wird in Pfeilrichtung vom Luftstrom durchsetzt. Im linken Teil sind Sprühdüsen 2 und im rechten Teil Prallbleche 3 schematisch angedeutet. Im unteren Teil der Sprühkammer 1 befindet sich ein Wasservorrat 4, von dem eine Umwälzpumpe 5 am Boden der Sprühkammer das Wäscherwasser absaugt und zu den Sprühdüsen 2 fördert. Ein weiterer Umwälzkreis verläuft vom Wasservorrat 4 über eine Umwälzpumpe 6 und eine Ozonbehandlungseinheit 7 zum Wasservorrat 4 zurück.
  • Die Ozonbehandlungseinheit 7 besteht aus einem Behälter, der teilweise mit feinem Filterkies gefüllt ist und am Auslauf einen FIlterstern 9 aufweist. An der Innenseite des Behälterdeckels ist ein Ozonerzeuger 10 angeordnet, der von aussen her mit getrockneter Druckluft und Hochspannung gespeist wird. Das Ozongas tritt über ein Rückschlagventil 11 an der Unterseite des Ozonerzeugers aus. Das Rückschlagventil 11 ist von einer Mischerkammer 12 umgeben, die sich unten an den Ozonerzeuger 10 anschliesst und Schikanen enthält. Die Wasserzuleitung ist durch den Deckel des Behälters in diesen eingeführt und am Boden der Mischerkammer 12 angeschlossen. In der Mischerkammer wird das durch die Zuleitung eintretende Wasser mit dem aus dem Rückschlagventil 11 austretenden ozonhaltigen Gas intensiv vermischt, wonach es die Mischerkammer in radialer Richtung wieder verlässt. Jetzt beruhigt sich das Wasser und wandert nur langsam durch den Filterkies 8 nach unten. Dabei sammelt sich Luft und überschüssiges Ozon oben im Behälter und verlässt diesen über ein schwimmergesteuertes Entgasungsventil 13, an das sich ein nicht dargestelltes Aktivkohlefilter zur Vernichtung des Restozons anschliesst.
  • Das Sprühwasser enthält ausser Bromid bzw. Brom einen nährstofffreien Komplexbildner zur Vermeidung von Kalkablagerungen.
  • Von Zeit zu Zeit wird der Filter mit Hilfe nicht dargestellter Einrichtungen unter Verwendung des Wäscherwassers rückgespült. Dieses in den Kanal abgeleitete Rückspülwasser wird anschliessend wieder durch Frischwasser ersetzt, wobei durch Zugabe einer entsprechenden Menge Bromwasserstoffsäure und Komplexbildner die ausgespülten Substanzen wieder ergänzt werden.

Claims (1)

  1. Verfahren zur Luftwäsche in Klimaanlagen unter Verwendung einer Sprühkammer, durch welche die Luft hindurchgeleitet wird und in der durch Versprühen und Wiederauffangen eines Vorrats von Wäscherwasser ein Sprühnebel erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Wäscherwasser (4) in einem Umwälzkreis mit Ozon behandelt wird und ein mit Ozon reagierendes Halogen enthält.
EP80105021A 1979-08-29 1980-08-23 Verfahren zur Luftwäsche in Klimaanlagen Expired EP0025157B1 (de)

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