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Dokumentenidentifikation DE3744677C2 30.08.1990
Titel Vorrichtung zur Aufbereitung, insbesondere Filtrierung, der Raumluft
Anmelder Haufe, Paul J. M., 8878 Bibertal, DE
Erfinder Haufe, Paul J. M., 8878 Bibertal, DE
Vertreter Ostertag, U., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat.; Ostertag, R., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat., Pat.-Anwälte, 7000 Stuttgart
DE-Anmeldedatum 12.03.1987
DE-Aktenzeichen 3744677
File number of basic patent 37079387
Offenlegungstag 22.09.1988
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 30.08.1990
Veröffentlichungstag im Patentblatt 30.08.1990
IPC-Hauptklasse B03C 3/14
IPC-Nebenklasse B03C 3/10   F24F 3/16   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufbereitung, insbesondere Filtrierung, der Raumluft nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Derartige Vorrichtungen werden dazu eingesetzt, die Raumluft von Schwebepartikeln, Dämpfen, Aerosolen usw. zu befreien. Entsprechend den Substanzen, die aus der Raumluft entfernt werden sollen, sind spezialisierte Filterstufen vorgesehen. Hierzu zählen insbesondere mechanische Filter, darunter solche, die mit Filterpapieren arbeiten, sowie physikalisch-chemische Filter, insbesondere Adsorptionsfilter (Aktivkohlefilter). Werden diese Filterstufen in stark belasteter Raumluft eingesetzt, so gelangen sie rasch an ihre Aufnahmegrenze, sodaß sie erneuert oder aktiviert werden müssen. Der häufige Wechsel der Filterstufen steht in vielen Bereich bis heute dem wirksamen Einsatz von Luftaufbereitungsfiltern entgegen.

Eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Hauptanspruches angegebenen Art ist in der DE-OS 28 02 965 beschrieben. Hier stehen sowohl die Kollektorfläche als auch die zugehörige Gegenelektrode räumlich still. Die Kollektorfläche ist gleichzeitig als Aktivkohlefilter gestaltet. Hat sich nach einer gewissen Betriebsdauer das Aktivkohlefilter zugesetzt, muß es ausgetauscht werden.

Aus der DE-OS 31 08 587 ist ein Abscheider bekannt, mit dem Staub, also kleine, feste Teilchen, aus industriellen Gasen und Rauchgasen entfernt werden soll. Bei derartigen Staubabscheidern liegt der Gedanke der selbstreinigenden Ausgestaltung nahe, weil die sich auf den Kollektorflächen niederschlagenden Staubteilchen im wesentlichen als "trocken" anzusehen sind. Die Kollektorflächen sind hier als Vielzahl plattenförmiger, rechteckiger Sammelelektroden von gleicher Größe und Form ausgebildet, die auf endlosen Ketten befestigt sind. Die Gegenelektrode ist außerhalb des von der Kollektoroberfläche umschlossenen Raumes angeordnet. Eine Abstreifvorrichtung ist nicht vorgesehen. Bereits aus räumlichen Gründen wäre der Einsatz eines derartigen Abscheiders als Vorfilter bei gattungsgemäßen Vorrichtungen nicht möglich.

Einen ähnlichen Staubabscheider beschreibt die US-PS 37 01 436, wo wiederum die Kollektoroberfläche aus einer Vielzahl einzelner Platten zusammengesetzt ist. Auch hier befindet sich die Gegenelektrode nicht (ausschließlich) in dem von der Kollektorfläche umschlossenen Raum, vielmehr sind auf beiden Seiten der Kollektorflächen Gegenelektroden angeordnet. Diese Konstruktion baut zu groß, als daß sie sich zum Einsatz als Vorfilter in einer gattungsgemäßen Vorrichtung eignen würde.

Ein Staubfilter ist ferner aus der DE-PS 4 35 574 bekannt, bei dem ein Kollektorband in einer Endlosschleife um eine Elektrode herumgeführt ist. Das Kollektorband, das hier gleichzeitig mechanisches Filterband ist, wird durch eine Klopfeinrichtung gereinigt. DieseKlopfeinrichtung ist ein gesondert vorzusehendes Bauteil mit eigenem Raumbedarf und würde sich beim Einsatz in einer gattungsgemäßen Vorrichtung verbieten.

Die FR-PS 9 18 755 hat ein Staubfilter mit kontinuierlich umlaufenden, flexiblen Kollektorbändern zum Inhalt, jedoch ohne Umlenkeinrichtung, die gleichzeitig als Abstreifeinrichtung tauglich ist.

Schließlich ist in der DE-OS 34 18 112 eine Vorrichtung gezeigt, die zwar eine als Bürste ausgebildete Abstreifeinrichtung in der Nähe der Umlenkeinrichtungen aufweist. Abstreifeinrichtung und Umlenkeinrichtung sind jedoch gesonderte Bauelemente, was den Raumbedarf erhöht. Darüber hinaus muß auch hier die Gegenelektrode außerhalb des vom Kollektorband umschlossenen Raumes angeordnet sein, da die zu reinigende Fläche die Außenfläche des Kollektorbandes ist.

Gleiches gilt für den Gegenstand der US-PS 35 81 465, bei welchem ebenfalls die Bürsten von außen her im Bereich der Umlenkeinrichtung an einem flexiblen Band angreifen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Art derart auszugestalten, daß das elektrostatische Vorfilter selbstreinigend ist und hierdurch der Wechsel bzw. die Reaktivierung der aktiven Elemente in den verschiedenen Filterstufen in erheblich weiter auseinanderliegenden Zeiträumen erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs beschriebene Erfindung gelöst.

Der erfindungsgemäße Vorfilter wirkt als Entlastungsfilter für die nachfolgenden Filterstufen und zwar - im Gegensatz zu einem mechanischen Grobfilter, welches nur für Teilchen mit großen Abmessungen wirksam ist - auch für feinste Schwebeteilchen, Aerosole und Dämpfe. Unter der Wirkung des elektrischen Feldes, welches im Vorfilter wirkt, sowie ggf. durch den ionisierenden Einfluß zusätzlicher Elektroden werden die in der Luft befindlichen Substanzen auf der Kollektorfläche niedergeschlagen. Durch periodische Reinigung durch die als Abstreifeinrichtung ausgestaltete Umlenkeinrichtung wird die Kollektorfläche auch über lange Zeit hinweg saubergehalten. Die abgestreiften Partikel werden in einem Sammelbehälter aufgefangen und von dort aus entsorgt. Einzelheiten der Entsorgung sind nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Durch den vorgeschalteten Vorfilter werden die nachfolgenden Filterstufen in einem so erheblichen Maß entlastet, daß ein Wechsel der aktiven Filterelemente nur in außerordentlich großen Zeitabständen erforderlich ist. Dies macht es möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung auch in sehr belasteten Räumen, z.B. in Automobilen und dergleichen, zum Einsatz zu bringen. Die Spannung, die zwischen der Kollektorfläche und der Gegenelektrode wirkt, sollte im Bereich zwischen 8 und 20 kV liegen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; die einzige Figur zeigt schematisch das den nicht dargestellten weiteren Filterstufen vorgeschaltete elektrostatische Vorfilter einer Vorrichtung zur Aufbereitung von Raumluft.

In einem in der Zeichnung nicht näher dargestellten äußeren Gehäuse, welches auch weitere, nachgeschaltete Filterstufen sowie ein Gebläse enthält, ist eine Kollektorfläche 419 angeordnet. Diese ist als Endlosband ausgestaltet und wird von einer Vielzahl von Öffnungen 435 durchsetzt. Die Kollektorfläche 419 umläuft eine Antriebswalze 427, die von einem nicht dargestellten Antriebsmotor in Drehung versetzt wird. Die zweite Umkehreinrichtung für die Kollektorfläche 419 wird von einer Rundbürste 423 gebildet, die als Abstreifeinrichtung dient. In dem von der Kollektorfläche 419 umschlossenen Raum befindet sich eine Gegenelektrode 421, die sich aus einer Vielzahl spitzer, Ionen erzeugender Elektrodennadeln 425 zusammensetzt.

Die von der Rundbürste 423 von der Innenseite der Kollektrofläche 419 abgestreiften Partikel werden durch die Öffnungen 435 hindurch in einen Sammelbehälter 431 gebürstet. Zusätzlich kann die Rundbürste 423 als Wendelbürste ausgestaltet sein. Auf diese Weise übt sie zusätzlich eine Förderwirkung derart aus, daß die abgeriebenen Partikel axial, bezogen auf die Achse der Rundbürste 423 bis an das seitliche Ende der Kollektorfläche 419 gefördert werden, von wo sie dann in den Sammelbehälter 431 fallen.

Die Anströmung der Kollektorfläche 419 kann sowohl tangential, also in der Zeichnung senkrecht zur Zeichenebene, als auch senkrecht durch die Öffnungen 435 hindurch erfolgen.

Selbstverständlich ist es möglich, zur Kapazitätserhöhung mehrere der beschriebenen Einheiten "parallel" zueinander anzuordnen.

Zwischen der Kollektorfläche 419 und der Gegenelektrode 421 wirkt eine Spannung, deren Größe zwischen 8 und 20 kV liegt.


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung zur Aufbereitung, insbesondere Filtrierung, der Raumluft mit
    1. a) einem Gehäuse,
    2. b) mindestens einer im Gehäuse angeordneten Filterstufe,
    3. c) einem der (den) Filterstufe(n) vorgeschalteten Vorfilter, welcher mindestens eine von der Raumluft angeströmte Kollektorfläche und eine dieser gegenüber auf hohem elektrischem Potential liegende Gegenelektrode aufweist;
    4. d) einem Gebläse, welches Raumluft ansaugt und durch das Vorfilter und die Filterstufe(n) hindurchdrückt,
    5. e) einem entleerbaren Sammelbehälter,
  2. dadurch gekennzeichnet, daß das Vorfilter ein selbstreinigendes Filter ist, wozu
    1. f) die Kollektorfläche (419) als endloses Band ausgebildet ist,
    2. g) eine Antriebseinrichtung (427) vorgesehen ist, welche die Kollektorfläche (419) um 2 Umlenkeinrichtungen herumbewegt,
    3. h) die Gegenelektrode (421) in dem von der Kollektorfläche (419) umschlossenen Raum angeordnet ist,
    4. i) eine der beiden Umlenkeinrichtungen für die Kollektorfläche (419) eine als Rundbürste (423) ausgebildete Abstreifeinrichtung ist.
  3. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifeinrichtung eine Wendelbürste ist.
  4. 3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektorfläche (419) mit Durchströmungsöffnungen (435) versehen ist.






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