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PATENTANSPRÜCHE
1. Filtereinrichtung für gasförmige Medien, mit einem in einem Gehäuse (1, 3) angeordneten Schwebestoff-Filter (15) und einem Adsorptionsfilter (9), dadurch gekennzeichnet, dass beide Filter (15, 9) als Hohlzylinder ausgebildet sind und das eine Filter (15) innerhalb des anderen Filters (9) angeordnet ist.
2. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwebestoff-Filter (15) innerhalb des Adsorptionsfilters (9) angeordnet ist.
3. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das innere, direkt an eine axiale Ein- oder Auslassöffnung (5) des Gehäuses (1, 3) gasdicht angeschlossene Filter (15) am äusseren Filter (9) abgestützt ist.
4. Filtereinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwebestoff-Filter (15) gleichachsig übereinander angeordnete Filterzellen (16) aufweist, die über einen zentralen Stutzen (21) zugänglich sind, der mittels einer luftdichten Balgverbindung (22) mit der axialen Ein- oder Auslassöffnung (5) des Gehäuses (1, 3) in Verbindung steht.
5. Filtereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das am Gehäuseboden (2) abgestützte äussere Adsorptionsfilter (9) mit einem Abschlussring (10) versehen ist, welcher einen Haltering (25) aufweist, auf welchem das innere Filter (15) frei hängend befestigt ist.
6. Filtereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Ende eines als Balgverbindung dienenden Faltenschlauches (22) mit Hilfe eines Halteringes (23) mit der inneren Mündung der Ein- oder Auslassöffnung (5) verbunden ist.
7. Filtereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufnahme der Filterzellen (16) des Schwebestoff-Filters (15) ein Filtergestell vorhanden ist, welches aus gleichachsig vertikal übereinander angeordneten Zellenscheiben (17) besteht, die durch Distanzbolzen (18) zusammengehalten sind.
8. Filtereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede Zellenscheibe (17) mit einem seitlich aus der Rundfläche der Filterzellen hervorstehenden Schutzring (19) versehen ist.
9. Filtereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenseite der Filterzellen (16) des Schwebestoff-Filters ein zylindrischer Innenmantel (20) aus gelochtem Blech vorhanden ist.
10. Filtereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseunterteil (3) derselben eine seitliche Ausbuchtung (29) aufweist, welche mit einem Auslassstutzen (28) versehen ist.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Filtereinrichtung für gasförmige Medien mit einem in einem Gehäuse angeordneten Schwebestoff-Filter und einem Adsorptionsfil- ter.
Solche Filter werden zum Beispiel in Schutzbauten für die zivile Bevölkerung sowie für militärische Bauten gebraucht und bieten einen einwandfreien Schutz gegen Kampfgase sowie gegen radioaktiven Staub. Ferner werden die Filtereinrichtungen auch zum Schutz von Personen in der Nuklearindustrie, in der Petrochemie usw. angewendet.
Bei einer bekannten Filtereinrichtung sind in einem Gehäuse zwei Kammern untereinander angeordnet, wobei in der einen Kammer das Schwebestoff-Filter und in der darunterliegenden Kammer das Aktivkohlenfilter Aufnahme findet.
Diese Filtereinrichtungen haben den Nachteil, dass sie zur Reinigung von grösseren Luftmengen pro Zeiteinheit sehr gross dimensioniert werden müssen. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Filtereinrichtung für gasförmige Medien vorzuschlagen, deren Leistung bei gleichbleibenden Abmessungen wesentlich erhöht wird.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe dient eine Filtereinrichtung für gasförmige Medien mit einem in einem Gehäuse angeordneten Schwebestoff-Filter und einem Adsorptionsfilter, welche die im unabhängigen Anspruch 1 aufgeführten Merkmale aufweist. Durch die Ausbildung der Filter als Hohlzylinder und die Anordnung des einen Filters innerhalb des anderen Filters wird der Raumbedarf der Filtereinrichtung bei gleichbleibender Leistung wesentlich verringert.
Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.
Die Anordnung des Schwebestoff-Filters innerhalb des Adsorptionsfilters bringt eine qualitative Verbesserung der Leistung der Filtereinrichtung.
Das weiter vorgeschlagene Abstützen des inneren Filters am äusseren Filter eröffnet die Möglichkeit zur Schaffung einer einfachen und absolut gasdichten Verbindung zwischen den beiden Filtern.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, der Zusammenfassung und aus der Zeichnung.
Auf beiliegender Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt und zwar zeigen:
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch die Filtereinrichtung,
Fig. 2 eine Einzelheit in vergrösserter Darstellung, ebenfalls im Vertikalschnitt und
Fig. 3 eine nur teilweise gezeichnete Draufsicht auf die Filtereinrichtung.
Die Filtereinrichtung für gasförmige Medien weist ein Gehäuse auf, welches aus einem zylindrischen Gehäuseunterteil 1 mit Boden 2 sowie aus einem Gehäuseoberteil 3 besteht, welcher mittels am Umfang verteilten Schrauben 4 am Gehäuseunterteil 1 wegnehmbar befestigt ist. Der Gehäuseoberteil 3 ist mit einem zentralen Flansch 5 versehen, der eine Ein- oder Auslassöffnung bildet und mittels einer Platte 6 verschliessbar ist.
Im Gehäuseunterteil 1 ist ein innerer Lochblechzylinder 7 und ein äusserer Lochblechzylinder 8 angeordnet, welche zusammen einen äusseren Hohlzylinder 9 bilden, welcher oben mit Hilfe eines Abschlussringes 10 dichtend verschlossen ist.
Dieser steht unter Einfluss einer Druckfeder 11, die mittels einer Spannmutter 12, die auf einem Gewindestift 13 verstellbar ist, mehr oder weniger gegen den Inhalt des äusseren Hohlzylinders 9 gepresst werden kann. Der Gewindestift 13 ist an einem Spanuhalter 14 angeordnet, welcher mit dem Gehäuseoberteil 3 in Verbindung steht. Es sind eine Anzahl solche Spannhalter 14 mit Gewindestift 13, Spannmutter 12 und Druckfeder 11 am Umfang des Gehäuseoberteils 3 verteilt angebracht.
Der äussere Hohlzylinder 9 dient zur Aufnahme von Adsorptionsmaterial z. B. Aktivkohle und bildet das Adsorptionsfilter.
Innerhalb des äusseren Hohlzylinders 9, d.h. innerhalb des Adsorptionsfilters ist das Schwebestoff-Filter 15 angeordnet, welches wiederum als Hohlzylinder ausgebildet und aus einzelnen Filterzellen 16 zusammengesetzt ist, die gleichachsig zum äusseren Hohlzylinder 9 übereinander angeordnet in einem gemeinsamen Filtergestell Aufnahme finden. Dieses Filtergestell besteht aus einzelnen Zellenscheiben 17, welche durch Distanzbolzen 18 zusammengehalten sind.
In den Filterzellen 16 befindet sich harmonikaartig um eine vertikale Achse gefaltetes Filtermaterial, welches eine grosse aktive Filterfläche aufweist. Jede Zellenscheibe 17 ist mit ei
nem seitlich aus der Rundfläche der Filterzelle 16 hervorstehenden Schutzring 19 versehen, welche zusammen mit den Distanzbolzen 18 den Zelleninhalt gegen mechanische Beschädigungen schützen. Ferner ist es zweckmässig, wenn im Innern des Schwebestoff-Filters 15 ein zylindrischer Innenmantel 20 aus gelochtem Blech eingesetzt wird.
Das Schwebestoff-Filter 15 ist mit einem zentralen Stutzen 21 versehen, welcher gleichachsig zum Flansch 5 des Gehäuseoberteils 3 angeordnet ist und mit dem Innern des Schwebestoff-Filters 15 in Verbindung steht. Der Stutzen 21 ist mit Hilfe eines Faltenschlauches 22 an den Flansch 5 angeschlossen. Eine gasdichte Verbindung wird durch einen Haltering 23 erreicht, welcher mit Hilfe von Spannbolzen 24 gegen die innere Mündung des Flansches 5 gepresst werden kann.
Das ganze Schwebestoff-Filter ist am äusseren Adsorptionsfilter abgestützt. Zu diesem Zwecke ist der Abschlussring 10 des äusseren Hohlzylinders 9 mit einem vertikal nach oben verlängerten Rand 25 versehen. Dieser bildet einen zylindrischen Ring, dessen oberes Ende mit der zuoberst angeordneten Zellenscheibe 17 am Rand derselben verbunden ist.
Der zylindrische Ring 25 bildet in dieser Weise eine gasdichte Verbindung zwischen dem Schwebestoff-Filter 15 dem Adsorptionsfilter, welche Verbindung die durch Volumände- rung des Filtermaterials bedingten Bewegungen des Ab schlussringes 10 des Adsorptionsfilters auf das Schwebestoff-Filter 15 überträgt.
Das Adsorptionsfilter funktioniert nur dann zufriedenstellend, wenn der äussere Hohlzylinder 9 vollständig mit Adsorptionsmaterial, zum Beispiel Aktivkohle, gefüllt ist und keine Hohlräume vorhanden sind, wo Gas unbehandelt durchströmen kann. Es könnte aber vorkommen, dass bei der Bewegung der ganzen Filtereinrichtung Aktivkohle im Hohlzylinder 9 zusammengeschüttet oder verlagert wird, so dass oberhalb der Oberfläche der Aktivkohlenschicht ein freier Raum verbleibt. Bei der vorgeschlagenen Konstruktion ist dies nicht möglich, da die Feder 11 den Abschlussring 10 ständig gegen die darunterliegende Aktivkohlenschicht presst. Der Pressdruck kann durch die Einstellung der Spannmutter 12 auf dem Gewindestift 13 eingestellt werden.
In der Praxis übt der Abschlussring 10 immer eine Bewegung aus, welche durch den zylindrischen Ring 25 auf das Schwebestoff-Filter 15 übertragen wird. Dieses macht die erwähnten Heb- und Senkbewegungen mit, da das Filter 15 am obersten Zellenscheibenrand 17 aufgehängt ist.
Wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist, weist der Gehäuseunterteil 1 eine seitliche Ausbuchtung 29 auf, welche mit einem Auslassstutzen 28 versehen ist. Ferner ist das ganze Gehäuse auf einem mit Rädern 26 versehenen Gestell 27 angeordnet, welches der Filtereinrichtung eine grosse Mobilität verleiht.
Das zu behandelnde Gas strömt nach Entfernung der Verschlussplatte 6 durch den Flansch 5 und Faltenschlauch 22 in das Schwebestoff-Filter 15, wird zuerst durch den zylindrischen Innenmantel 20 desselben von den gröbsten Verunreinigungen befreit, worauf die grossflächigen Einsätze der einzelnen Filterzellen 16 durchströmt werden, wo eine Befreiung des Gases von den feinen und feinsten Verunreinigungen erfolgt. Anschliessend durchströmt das Gas den äusseren Hohlzylinder 9, welcher mit Adsorptionsmaterial gefüllt ist, das die gasförmigen Verunreinigungen durch physikalische und chemische Adsorption bindet. Das gereinigte Gas verlässt die Filtereinrichtung durch die seitliche Ausbuchtung 29 und durch den Auslassstutzen 28.
Ein weiterer grosser Vorteil der beschriebenen Filtereinrichtung besteht darin, dass das Schwebestoff-Filter 15 und/ oder das Adsorptionsfiltermaterial im äusseren Hohlzylinder 9 äusserst einfach und schnell gereinigt oder ersetzt werden kann. Sollten Filterzellen 16 ersetzt werden, so wird nach Entfernung der Platte 6 der obere Rand des Faltenschlauches 22 durch Lockerung des Halteringes 23 gelöst, worauf der Gehäuseoberteil 3 samt Spannhaltern 14 und Gewindestiften 13 entfernt werden kann. Anschliessend wird die oberste Zellenscheibe 17 samt Stutzen 21 und Abschlussring 10 entfernt, wonach sowohl die Filterzellen 16 als auch der äussere Hohlzylinder 9 zugänglich sind. Die verbrauchten Filterzellen 16 können leicht ersetzt und Aktivkohle kann in den Hohlzylinder 9 nachgefüllt werden.
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PATENT CLAIMS
1. Filter device for gaseous media, with a suspended matter filter (15) arranged in a housing (1, 3) and an adsorption filter (9), characterized in that both filters (15, 9) are designed as hollow cylinders and the one filter (15) is arranged within the other filter (9).
2. Filter device according to claim 1, characterized in that the suspended matter filter (15) is arranged within the adsorption filter (9).
3. Filter device according to claim 1, characterized in that the inner, directly to an axial inlet or outlet opening (5) of the housing (1, 3) gas-tight filter (15) is supported on the outer filter (9).
4. Filter device according to claims 1 and 3, characterized in that the suspended matter filter (15) has coaxially arranged superimposed filter cells (16) which are accessible via a central connecting piece (21) which is connected to the air by means of an airtight bellows connection (22) the axial inlet or outlet opening (5) of the housing (1, 3) is connected.
5. Filter device according to claims 1 to 4, characterized in that the outer adsorption filter (9) supported on the housing base (2) is provided with an end ring (10) which has a retaining ring (25) on which the inner filter (15 ) is freely suspended.
6. Filter device according to claims 1 to 5, characterized in that the upper end of a corrugated hose serving as a bellows connection (22) is connected with the aid of a retaining ring (23) to the inner mouth of the inlet or outlet opening (5).
7. Filter device according to claims 1 to 6, characterized in that for accommodating the filter cells (16) of the suspended matter filter (15) there is a filter frame which consists of cell disks (17) arranged vertically one above the other and arranged by spacer bolts (18 ) are held together.
8. Filter device according to claims 1 to 7, characterized in that each cell disk (17) is provided with a protective ring (19) protruding laterally from the round surface of the filter cells.
9. Filter device according to claims 1 to 8, characterized in that a cylindrical inner jacket (20) made of perforated sheet metal is present on the inside of the filter cells (16) of the suspended matter filter.
10. Filter device according to claims 1 to 9, characterized in that the lower housing part (3) has a lateral bulge (29) which is provided with an outlet nozzle (28).
The present invention relates to a filter device for gaseous media with a suspended matter filter arranged in a housing and an adsorption filter.
Such filters are used, for example, in protective structures for the civilian population and for military structures and offer perfect protection against combat gases and radioactive dust. The filter devices are also used to protect people in the nuclear industry, petrochemicals, etc.
In a known filter device, two chambers are arranged one below the other in a housing, the suspended matter filter being accommodated in one chamber and the activated carbon filter being accommodated in the chamber below.
These filter devices have the disadvantage that they have to be dimensioned very large for cleaning larger quantities of air per unit of time. The object of the invention is to propose a filter device for gaseous media, the performance of which is substantially increased while the dimensions remain the same.
To achieve the object, a filter device for gaseous media with a suspended matter filter and an adsorption filter arranged in a housing has the features listed in independent claim 1. The design of the filter as a hollow cylinder and the arrangement of one filter within the other filter significantly reduce the space requirement of the filter device while maintaining the same performance.
Further features of the invention emerge from the dependent claims.
The arrangement of the suspended matter filter within the adsorption filter brings a qualitative improvement in the performance of the filter device.
The further proposed support of the inner filter on the outer filter opens up the possibility of creating a simple and absolutely gas-tight connection between the two filters.
Further features of the invention result from the description, the summary and the drawing.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown on the accompanying drawing, namely:
1 is a vertical section through the filter device,
Fig. 2 shows a detail in an enlarged view, also in vertical section and
Fig. 3 is a partially drawn plan view of the filter device.
The filter device for gaseous media has a housing which consists of a cylindrical lower housing part 1 with a base 2 and an upper housing part 3 which is removably attached to the lower housing part 1 by means of screws 4 distributed around the circumference. The upper housing part 3 is provided with a central flange 5 which forms an inlet or outlet opening and can be closed by means of a plate 6.
An inner perforated plate cylinder 7 and an outer perforated plate cylinder 8 are arranged in the lower housing part 1, which together form an outer hollow cylinder 9, which is sealed at the top with the aid of a closing ring 10.
This is under the influence of a compression spring 11, which can be pressed more or less against the content of the outer hollow cylinder 9 by means of a clamping nut 12 which is adjustable on a threaded pin 13. The set screw 13 is arranged on a Spanuhalter 14, which is connected to the upper housing part 3. A number of such clamping holders 14 with threaded pin 13, clamping nut 12 and compression spring 11 are distributed over the circumference of the upper housing part 3.
The outer hollow cylinder 9 is used to hold adsorbent z. B. activated carbon and forms the adsorption filter.
Inside the outer hollow cylinder 9, i.e. Inside the adsorption filter, the suspended matter filter 15 is arranged, which in turn is designed as a hollow cylinder and is composed of individual filter cells 16, which are arranged coaxially with the outer hollow cylinder 9, one above the other, in a common filter frame. This filter frame consists of individual cell disks 17 which are held together by spacer bolts 18.
In the filter cells 16 there is filter material folded like a harmonic around a vertical axis and having a large active filter area. Each cell disk 17 is with egg
Nem laterally protruding from the round surface of the filter cell 16 protective ring 19, which together with the spacer bolts 18 protect the cell contents against mechanical damage. Furthermore, it is expedient if a cylindrical inner jacket 20 made of perforated sheet metal is used in the interior of the suspended matter filter 15.
The suspended matter filter 15 is provided with a central connecting piece 21, which is arranged coaxially with the flange 5 of the upper housing part 3 and is connected to the interior of the suspended matter filter 15. The connector 21 is connected to the flange 5 with the aid of a corrugated hose 22. A gas-tight connection is achieved by a retaining ring 23 which can be pressed against the inner mouth of the flange 5 with the aid of clamping bolts 24.
The entire suspended matter filter is supported on the outer adsorption filter. For this purpose, the end ring 10 of the outer hollow cylinder 9 is provided with an edge 25 which is extended vertically upwards. This forms a cylindrical ring, the upper end of which is connected to the uppermost cell disk 17 at the edge thereof.
In this way, the cylindrical ring 25 forms a gas-tight connection between the suspended matter filter 15 and the adsorption filter, which connection transmits the movements of the closure ring 10 of the adsorption filter due to volume change of the filter material to the suspended matter filter 15.
The adsorption filter only works satisfactorily when the outer hollow cylinder 9 is completely filled with adsorbent material, for example activated carbon, and there are no cavities where gas can flow through untreated. However, it could happen that activated carbon is poured or shifted in the hollow cylinder 9 during the movement of the entire filter device, so that a free space remains above the surface of the activated carbon layer. With the proposed construction, this is not possible because the spring 11 constantly presses the end ring 10 against the underlying activated carbon layer. The pressing pressure can be adjusted by adjusting the clamping nut 12 on the threaded pin 13.
In practice, the end ring 10 always exerts a movement which is transmitted to the suspended matter filter 15 through the cylindrical ring 25. This takes part in the lifting and lowering movements mentioned, since the filter 15 is suspended from the topmost cell disc edge 17.
As can be seen from FIG. 3, the lower housing part 1 has a lateral bulge 29, which is provided with an outlet connector 28. Furthermore, the entire housing is arranged on a frame 27 provided with wheels 26, which gives the filter device great mobility.
After removal of the closure plate 6, the gas to be treated flows through the flange 5 and corrugated hose 22 into the suspended matter filter 15, is first freed from the coarsest impurities by the cylindrical inner jacket 20 thereof, whereupon the large-area inserts of the individual filter cells 16 are flowed through, where the gas is freed from the finest and finest impurities. The gas then flows through the outer hollow cylinder 9, which is filled with adsorbent material, which binds the gaseous impurities through physical and chemical adsorption. The cleaned gas leaves the filter device through the lateral bulge 29 and through the outlet connection 28.
Another major advantage of the filter device described is that the suspended matter filter 15 and / or the adsorption filter material in the outer hollow cylinder 9 can be cleaned or replaced extremely simply and quickly. If filter cells 16 are to be replaced, the upper edge of the corrugated tube 22 is loosened by loosening the retaining ring 23 after the plate 6 has been removed, whereupon the upper housing part 3 together with the clamping brackets 14 and set screws 13 can be removed. The uppermost cell disk 17 together with the connecting piece 21 and the end ring 10 is then removed, after which both the filter cells 16 and the outer hollow cylinder 9 are accessible. The used filter cells 16 can easily be replaced and activated carbon can be refilled in the hollow cylinder 9.