DE102020123348A1 - Filtereinheit - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Filtereinheit (1) zur Abscheidung von Schmutzpartikeln aus einem Luftstrom (2), mit mindestens einem Einströmbereich (3) zum Einlass des mit Schmutzpartikeln beladenen Luftstroms (2) in die Filtereinheit (1), mit mindestens einem Ausströmbereich (4) zum Auslass des gereinigten Luftstroms (2) aus der Filtereinheit (1), mit mindestens zwei Filterabschnitten (5, 6) zur Filterung der Schmutzpartikel aus dem Luftstrom (2), wobei die Filterabschnitte (5, 6) zwischen dem Einströmbereich (3) und dem Ausströmbereich (4) jeweils separat in mindestens zwei parallel gebildeten Durchströmbereichen (7, 8) im Luftstrom (2) angeordnet sind, wobei die mindestens zwei Durchströmbereiche (7, 8) zunächst jeweils über ein drucksensitives Blockadeelement (9) voneinander abgetrennt sind, sodass zunächst ein erster Filterabschnitt (5) in einem ersten Durchströmbereich (7) die Filterung der Schmutzpartikel aus dem Luftstrom (2) übernimmt bis dieser erste Filterabschnitt (5) so mit Schmutzpartikeln zugesetzt ist, dass das drucksensitive Blockadeelement (9) aufgrund des sich hierdurch aufbauenden Unterdrucks die Abtrennung der mindestens zwei Durchströmbereiche (7, 8) aufhebt, sodass anschließend ein zweiter Filterabschnitt (6) in einem zweiten Durchströmbereich (8) die Filterung der Schmutzpartikel aus dem Luftstrom (2) übernimmt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Filtereinheit zur Abscheidung von Schmutzpartikeln aus einem Luftstrom, mit mindestens einem Einströmbereich zum Einlass des mit Schmutzpartikeln beladenen Luftstroms in die Filtereinheit, mit mindestens einem Ausströmbereich zum Auslass des gereinigten Luftstroms aus der Filtereinheit, mit mindestens zwei Filterabschnitten zur Filterung der Schmutzpartikel aus dem Luftstrom, wobei die Filterabschnitte zwischen dem Einströmbereich und dem Ausströmbereich jeweils separat in mindestens zwei parallel gebildeten Durchströmbereichen im Luftstrom angeordnet sind.
  • Im privaten Haushalt sowie im Gewerbe kommen Filtereinheiten zur Reinigung von Luft beispielsweise in Luftreinigern zum Einsatz. In vorgegebenen Intervallen müssen die Filtereinheiten von Luftreinigern jedoch gewechselt werden, da die Filterabschnitte sich im Betrieb mit Schmutzpartikeln zusetzen. Der Wechsel der Filtereinheit verursacht Kosten und Wartungsaufwand für die Endkunden, weshalb eine lange Betriebszeit bis zum erforderlichen Wechsel auch herstellerseitig angestrebt wird. Für die mögliche Betriebszeit ist die Größe der Filterfläche entscheidend, wobei mit steigender Filterfläche regelmäßig auch die Baugröße des Filters erhöht werden muss, was kompakte Bauformen ausschließt.
  • Aus WO 2012 / 100108 A1 ist eine eingangs erwähnte Filtereinheit bekannt, bei welcher für eine kompakte Bauform zwischen dem Einströmbereich und dem Ausströmbereich mehrere parallel gebildete Durchströmbereichen im Luftstrom angeordnet, um eine große Filterfläche zu erreichen. Nachteilig an der hier beschriebenen Lösung ist, dass die in den Durchströmbereichen angeordneten Filterabschnitte sich in relativ kurzer Zeit so weit zusetzen, dass die Abscheidung von Schmutzpartikeln aus dem Luftstrom schnell ineffizient wird.
  • Es stellt sich der Erfindung somit das Problem, eine verbesserte Filtereinheit anzugeben. Insbesondere soll die Lebensdauer verbessert und die Effizienz gesteigert werden mit der eine Abscheidung von Schmutzpartikeln aus einem Luftstrom erfolgt.
  • Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch eine Filtereinheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Dadurch, dass die mindestens zwei Durchströmbereiche zunächst jeweils über ein drucksensitives Blockadeelement voneinander abgetrennt sind, sodass zunächst ein erster Filterabschnitt in einem ersten Durchströmbereich die Filterung der Schmutzpartikel aus dem Luftstrom übernimmt bis dieser erste Filterabschnitt so mit Schmutzpartikeln zugesetzt ist, dass das drucksensitive Blockadeelement aufgrund des sich hierdurch aufbauenden Unterdrucks die Abtrennung der mindestens zwei Durchströmbereiche aufhebt, sodass anschließend ein zweiter Filterabschnitt in einem zweiten Durchströmbereich die Filterung der Schmutzpartikel aus dem Luftstrom übernimmt, kann eine langlebige Filtereinheit geschaffen werden, die über einen längeren Zeitraum eine hohe Effizienz bei der Abscheidung von Schmutzpartikeln aus dem Luftstrom bietet. Über das drucksensitive Blockadeelement können die Filterabschnitte in den Durchströmbereichen einfach nacheinander von dem Luftstrom durchströmt werden. Hierbei können auch mehr als zwei Filterabschnitte in mehr als zwei Durchströmbereichen eingesetzt werden, die durch mehrere drucksensitive Blockadeelemente abgetrennt sind. Diese Blockadeelemente können beispielsweise bei unterschiedlichen Unterdrücken auslösen, sodass die Abtrennung zwischen den Durchströmbereichen zu unterschiedlichen Zeitpunkten aufgehoben wird. Damit lässt sich eine einfache Filtereinheit realisieren, die in Kaskaden neue Filterabschnitte zur Abscheidung von Schmutzpartikeln bereitstellt. So wird mit der Aufhebung der Abtrennung zwischen zwei Durchströmabschnitten ein neuer Filterabschnitt für die Abscheidung von Schmutzpartikeln bereitgestellt. Daher wird, nachdem sich ein erster Filterabschnitt mit Schmutzpartikeln allmählich zugesetzt hat, ein neuer, zweiter Filterabschnitt durch die Aufhebung der Abtrennung zwischen den Durchströmbereichen bereitgestellt und hierdurch die durchströmte Filterfläche der Filterabschnitte sukzessiv erhöht. Bereits zugesetzte Filterabschnitte werden weniger durchströmt als frische Filterabschnitte, sodass zunächst ein Wechsel bei den vom Luftstrom durchströmten Durchströmbereichen erfolgt, bis alle in der Filtereinheit zur Verfügung stehenden Filterabschnitte in den einzelnen Durchströmbereichen gleichmäßig zugesetzt sind. Damit lässt sich die Filtereinheit länger in einem effizienten Bereich betreiben und ein Lüfter eines mit dieser Filtereinheit ausgestatteten Luftreinigers muss nicht gegen einen früh und allmählich ansteigenden Unterdruck anarbeiten, was die Abscheidung von Schmutzpartikeln aus der Luft effizienter macht. Mit der allmählichen Aufhebung der Abtrennung zwischen den Durchströmbereichen durch das drucksensitive Blockadeelement können bisher ungenutzte Filterabschnitte in bisher nicht durchströmten Durchströmbereichen bereitgestellt werden, wenn die bisher durchströmten Filterabschnitte in den bisher durchströmten Durchströmbereichen so weit zugesetzt sind, dass das Blockadeelement aufgrund des vom Lüfter erzeugten Unterdrucks die Abtrennung der Durchströmbereiche aufhebt.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale auch in beliebiger und technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und somit weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens ein drucksensitives Blockadeelement als eine bei einem definierten Unterdruck reißende Folie ausgebildet ist. Mit einer bei einem vorgegebenen Unterdruck reißenden Plastik- oder Papierfolie kann ein einfach herzustellendes Blockadeelement geschaffen werden. Mit der Beschaffenheit und Dicke der verwendeten Folie lässt sich der definierte Unterdruck, bei dem das Blockadeelement die Abtrennung von zwei Durchströmbereichen aufhebt, einfach einstellen.
  • Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung ist, dass mindestens ein drucksensitives Blockadeelement als eine bei einem definierten Unterdruck aufklappende Klappe ausgebildet ist. Eine solche Klappe kann beispielsweise durch ein Federelement belastet sein, dass bei einem definierten Unterdruck nachgibt, sodass die Klappe aufklappt und die Abtrennung von zwei Durchströmbereichen aufhebt.
  • Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass das drucksensitive Blockadeelement wiederverwendbar ist. Mit der Wiederverwendbarkeit des drucksensitiven Blockadeelements kann die Lebensdauer der Filtereinheit gesteigert werden, da die einzelnen Durchströmbereiche abgereinigt werden können.
  • Besonders vorteilhaft ist die Weiterbildung der Erfindung, wobei die Durchströmbereiche durch mehrere ineinander verschachtelte, baulich voneinander abgetrennte Kästen gebildet sind. Mit mehreren ineinander verschachtelten Kästen kann die Filterfläche der Filterabschnitte in den Durchströmbereichen erheblich erhöht werden, ohne dass die Außenmaße der Filtereinheit zunehmen müssen. Mit der Verschachtelung der Durchströmbereiche ineinander kann das Volumen der Filtereinheit optimal ausgenutzt werden, sodass größere Filterflächen zur Verfügung stehen bei gleichzeitig begrenztem Bauraum für die Filtereinheit.
  • Weiter vorteilhaft ist die Ausgestaltung der Erfindung, dass die Durchströmbereiche durch mehrere parallel zueinander angeordnete, baulich voneinander abgetrennte Scheiben gebildet sind. Mit der Anordnung von parallel zueinander angeordneten Scheiben kann das Volumen einer quaderförmigen Filtereinheit optimal ausgenutzt werden, da hier in die einzelnen Durchströmbereiche sehr viel Filterfläche an den Filterabschnitten bereitstellen können.
  • Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Durchströmbereiche durch mehrere nebeneinander zu einem Zylinder angeordnete, baulich voneinander abgetrennte Kreissektoren gebildet sind. Mit den voneinander abgetrennten Kreissektoren kann das Volumen einer zylinderförmigen Filtereinheit optimal ausgenutzt werden, da hier die einzelnen Durchströmbereiche sehr viel Filterfläche an den Filterabschnitten bereitstellen können.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die bauliche Abtrennung der Durchströmbereiche durch ein die Filterabschnitte aufnehmendes Filtergehäuse bereitgestellt wird. Wenn die bauliche Abtrennung der Durchströmbereiche direkt durch das die Filterabschnitte aufnehmende Filtergehäuse bereitgestellt wird, kann die Filtereinheit leicht aus wenigen Einzelteilen hergestellt werden.
  • Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass mindestens ein drucksensitives Blockadeelement in dem Filtergehäuse aufgenommen ist. Mit der Aufnahme des drucksensitiven Blockadeelements in dem Filtergehäuse ist dieses zwischen den abgetrennten Durchströmbereichen einfach und sicher festgelegt. Hier kann das drucksensitive Blockadeelement die Abtrennung der Durchströmbereiche durch das Verdecken einer Öffnung im Filtergehäuse bereitstellen. Wenn die Abtrennung der Durchströmbereiche aufgehoben wird, kann der Luftstrom einfach durch die Öffnung im Filtergehäuse in den freigegebenen Durchströmbereich strömen.
  • Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung ist, dass mindestens ein Filterabschnitt als Schwebstofffilter, insbesondere als HEPA-Filter oder Feinstfilter, ausgebildet ist. Mit einem solchen Filter können die Schmutzpartikel aus dem Luftstrom wirksam abgeschieden werden. Ein mit einer entsprechenden Filtereinheit ausgestatteter Luftreiniger kann zuverlässig Schmutzpartikel aus der Luft filtern.
  • Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aufgrund der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnungen. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den folgenden Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigt
    • 1 Erfindungsgemäße Filtereinheit mit abgetrennten Durchströmbereichen,
    • 2 Seitenansicht,
    • 3 Filtereinheit mit zugesetztem ersten Filterabschnitt,
    • 4 Seitenansicht,
    • 5 Filtereinheit mit aufgehobener Abtrennung der Durchströmbereiche,
    • 6 Seitenansicht und
    • 7 Symbole.
  • In den Figuren mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist eine erfindungsgemäße Filtereinheit in einer Schnittansicht rein schematisch dargestellt. Die Darstellung gemäß 1 zeigt Filtereinheit 1 mit abgetrennten Durchströmbereichen 7, 8. Die Filtereinheit 1 dient zur Abscheidung von Schmutzpartikeln aus einem Luftstrom 2, der durch mehrere Blockpfeile angedeutet ist. Zu den Blockpfeilen und den weiteren Symbolen findet sich eine Legende in 7. Daraus wird ersichtlich, dass hier der Luftweg im Bereich eines drucksensitiven Blockadeelements 9 blockiert ist. Die gezeigte Filtereinheit 1 verfügt über einen Einströmbereich 3 zum Einlass des mit Schmutzpartikeln beladenen Luftstromes 2, wobei dieser Einströmbereich 3 durch den Außenbereich der kastenförmigen Filtereinheit 1 gebildet ist. Der Ausströmbereich 4 zum Auslass des gereinigten Luftstroms 2 aus der Filtereinheit 1 liegt in Richtung des Betrachters und ist daher in der Seitenansicht gemäß 2 an der Oberseite 11 der Filtereinheit 1 angeordnet. Damit liegt hier ein klassischer sogenannter „Front to top“-Luftweg vor. Der Ausströmbereich 4 kann auch an der Unterseite 12 der Filtereinheit 1 angeordnet sein oder es können sowohl Unterseite 12 als auch Oberseite 12 Ausströmbereiche bilden. Die Filtereinheit 1 verfügt über zwei Filterabschnitte 5, 6 zur Filterung der Schmutzpartikel aus dem Luftstrom 2, wobei die Filterabschnitte 5, 6 zwischen dem Einströmbereich 3 und dem Ausströmbereich 4 jeweils separat in mindestens zwei parallel gebildeten Durchströmbereichen 7, 8 im Luftstrom 2 angeordnet sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die beiden Durchströmbereiche 7, 8 durch zwei ineinander verschachtelte, baulich voneinander abgetrennte Kästen 7, 8 gebildet. Es sind auch andere Formen für die Anordnung der Durchströmbereiche 7, 8 möglich und es können auch mehr als zwei durch Blockadeelemente 9 abgetrennte Durchströmbereiche 7, 8 mit separaten Filterabschnitten 5, 6 vorgesehen werden. Auch anhand der Blockpfeilsymbolik ist zu erkennen, dass die beiden Durchströmbereiche 7, 8, wie in 1 und 2 gezeigt, zunächst jeweils über das drucksensitive Blockadeelement 9 voneinander abgetrennt sind, sodass zunächst ein erster Filterabschnitt 5 in einem ersten Durchströmbereich 7 die Filterung der Schmutzpartikel aus dem Luftstrom 2 übernimmt. Der Luftstrom 2 durchströmt also zunächst nur den ersten Filterabschnitt 5 im ersten Durchströmbereich 7, da das Blockadeelement 9 den Luftweg zu dem zweiten Durchströmbereich 8 mit dem zweiten Filterabschnitt 6 blockiert.
  • Die 2 zeigt eine Schnittansicht, die zu der schneidenden Draufsicht in 1 seitlich versetzt ist und somit eine die Filtereinheit 1 im Bereich des Blockadeelements 9 schneidende Seitansicht durch die Seitenwand 13 der Filtereinheit 1 bildet. Auch in dieser Ansicht ist zu erkennen, dass zunächst der erste Filterabschnitt 5 in dem ersten Durchströmbereich 7 die Filterung der Schmutzpartikel aus dem Luftstrom 2 übernimmt, während der zweite Filterabschnitt 6 in dem zweiten Durchströmbereich 8 nicht vom Luftstrom 2 durchströmt wird, da das Blockadeelement 9 die Durchströmbereiche 7, 8 voneinander abtrennt. Hierzu ist das drucksensitive Blockadeelement 9 in dem Filtergehäuse 10 aufgenommen, dass eine bauliche Abtrennung der Durchströmbereiche 7, 8 bildet. In dem Filtergehäuse 10 sind auch die Filterabschnitte 5, 6 aufgenommen. Mit der baulichen Abtrennung 10 und dem blockierenden Blockadeelement 9, wird zunächst nur der erste Filterabschnitt 5 im ersten, äußeren Durchströmbereich 7 der kastenförmigen Filtereinheit 1 durchströmt. Das Filtergehäuse 10 bildet ineinander verschachtelte, baulich durch eine Wand 14 des Filtergehäuses 10 abgetrennte Kästen bilden. Während der Luftstrom 2 im äußeren Kasten seitlich über den Einströmbereich 3 eindringt, wird der Luftstrom 2 nur über den ersten Durchströmbereich 7 und durch den ersten Filterabschnitt 5 hindurch zu dem Ausströmbereich 4 an der Oberseite 11 der Filtereinheit 1 geleitet. So wird am Innenraum 15 der Filtereinheit 1, der durch den zweiten Durchströmbereich 8 gebildet ist nur schwach von einem Lüfter des Luftreingers gezogen bzw. gesaugt, da der äußere, erste Filterabschnitt 5 im ersten, äußeren Durchströmbereich 7 noch durchlässig ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das drucksensitive Blockadeelement 9 als eine bei einem definierten Unterdruck reißende Folie 9 ausgebildet, wobei in der gezeigten Situation, der vom Lüfter des Luftreinigers erzeugte Luftstrom 2 nicht ausreicht, um einen entsprechenden Luftdruck zu erzeugten. So trennt die Folie 9 den äußeren Durchströmbereich 7 von dem inneren Durchströmbereich 8 ab. Die Volumina zwischen den Filterabschnitten 5, 6 und dem Filtergehäuse (hier in schwarz dargestellt) 10 und dem hier freien inneren Volumen 15, sind miteinander und mit dem Lüfter über den Ausströmbereich 4 verbunden. Die Filterabschnitte 5, 6 sind vorzugweise als Schwebstofffilter, insbesondere als HEPA-Filter oder Feinstfilter, ausgebildet.
  • Sobald der äußere, erste Filterabschnitt 5 gesättigt ist, steigt der durch den saugenden Lüfter des Luftreinigers verursachte Unterdruck in der Filtereinheit 1 an. Diese Situation ist in den 3 und 4 dargestellt. Auch anhand der Blockpfeilsymbolik gemäß 7 ist zu erkennen, dass der erste Filterabschnitt 5 im ersten Durchströmbereich 7 gemäß der Darstellungen in den 3 und 4 mit Schmutzpartikeln zugesetzt ist, sodass der Luftweg von dem Einströmbereich 3 zu dem Ausströmbereich 4 über den ersten Durchströmbereich 7 blockiert bzw. stark eingeschränkt ist ist. Auch an dem drucksensitiven Blockadeelement 9 baut sich hierdurch ein Unterdruck auf, der von dem der Filtereinheit 1 im Luftstrom 2 nachgeordneten Lüfter des Luftreinigers erzeugt wird. Am Innenraum 15 des zweiten Durchströmbereichs 8 wird somit stark gezogen bzw. gesaugt, da der äußere Filterabschnitt 5 im ersten Durchströmbereich 7 belegt ist.
  • In der 5 ist zu erkennen, dass die Abtrennung der Durchströmbereiche 7, 8 durch das drucksensitive Blockadeelement 9 aufgehoben ist. Aufgrund des sich aufbauenden Unterdrucks an dem drucksensitiven Blockadeelement 9 reißt das im Ausführungsbeispiel als Folie ausgebildete Blockadeelement 9 und gibt die abgedeckte Öffnung 16 in der baulichen Abtrennung des Filtergehäuses 10 zwischen den Durchströmbereichen 7, 8 frei. Damit wird durch den sich aufbauenden Unterdruck die Abtrennung der Durchströmbereiche 7, 8 auf sehr einfache Weise aufgehoben. Hierdurch wird die Filterung der Schmutzpartikel aus dem Luftstrom 2, wie auch anhand der Blockpfeilsymbolik gemäß 7, in den 5 und 6 angedeutet, von dem zweiten Filterabschnitt 6 in dem zweiten Durchströmbereich 8 übernommen. Dieser Vorgang kann entsprechend dem zur Verfügung stehenden Bauvolumen durch mehrere Durchströmbereiche 7, 8 und mehrere diese abtrennende Blockadeelemente 9 wiederholt werden. Ebenfalls denkbar sind Ausführungen, bei denen mehrere rechteckige Filter hintereinander geschaltet sind und durch eine entsprechend konstruierte Luftführung voneinander getrennt sind. In der in den 5 und 6 dargestellten Situation übernimmt der innenliegende, zweite Filterabschnitt 6 des innenliegenden, zweiten Durchströmbereich 8 die Abscheidung von Schmutzpartikeln aus dem Luftstrom 2, da dieser über die vom Blockadeelement 9 freigegebene Öffnung 16 in der baulichen Abtrennung des Filtergehäuse 10 in den Innenbereich der kastenförmigen Filtereinheit 1 strömt.
  • Wie in 6 ersichtlich, die eine seitliche Schnittansicht zu der schneidenden Draufsicht gemäß 5 bildet, strömt der Luftstrom 2 in dem zweiten Durchströmbereich 8 zum an der Oberseite 11 gebildeten Ausströmbereich 4. Der Ausströmbereich 4 am zweiten Durchströmbereich 8 kann auch an der Unterseite 12 der Filtereinheit 1 angeordnet sein oder es können sowohl Unterseite 12 als auch Oberseite 11 Ausströmbereiche 4 bilden. Die Seiten an denen der Ausströmbereich 4 für die einzelnen Durchströmbereiche 7, 8 gebildet ist, können auch unterschiedlich sein. Wie in den 5 und 6 auch anhand der Blockpfeilsymbolik gemäß 7 ersichtlich, werden bereits zugesetzte Filterabschnitte 5 weniger durchströmt als frische Filterabschnitte 6, da in der gezeigten Situation der Luftweg über den ersten Durchströmbereich 7 durch den zugesetzten ersten Filterabschnitt 5 blockiert ist. Hierdurch erfolgt sehr einfach ein Wechsel bei den vom Luftstrom 2 durchströmten Durchströmbereichen 7, 8, bis alle in der Filtereinheit 1 zur Verfügung stehenden Filterabschnitte 5, 6 in den einzelnen Durchströmbereichen 7, 8 gleichmäßig zugesetzt sind. Dadurch lässt sich die Filtereinheit 1 länger in einem effizienten Bereich betreiben und ein Lüfter eines mit dieser Filtereinheit 1 ausgestatteten Luftreinigers muss nicht gegen einen früh und allmählich ansteigenden Unterdruck anarbeiten, was die Abscheidung von Schmutzpartikeln aus der Luft effizienter macht. Sind alle zur Verfügung stehenden Filterabschnitte 5, 6 in den einzelnen Durchströmbereichen 7, 8 gleichmäßig zugesetzt steht andererseits eine große gemeinsame Filterfläche der zugesetzten Filterabschnitte 5, 6 zur Verfügung, sodass die Filtereinheit 1 durch eine Durchströmung aller Durchströmbereiche 7, 8 in einem Notbetrieb bis zum möglichen Filterwechsel weiterbetrieben werden kann. Die Voraussetzungen hierfür lassen sich leicht über die Beschaffenheit und Dicke der für das Blockadeelement 9 verwendeten Folie 9 schaffen, womit definierte Unterdrücke, bei dem das Blockadeelement 9 die Abtrennung von zwei Durchströmbereichen aufhebt, festgelegt werden können.
  • Die Vorteile der vorgeschlagenen Filtereinheit 1 liegen in der großen effektiven Filterfläche der Filterabschnitte 5, 6, die bei Bedarf über drucksensitive Blockadeelemente 9 zugeschaltet werden können. Der Aufbau der Filtereinheit 1 ermöglicht ungenutztes Volumen zu reduzieren. So kann in dem Innenraum 15 der in den Figuren gezeigten Filtereinheit 1 ein dritter durch ein weiteres drucksensitives Blockadeelement 9 abgetrennter Durchströmbereich oder noch mehr durch drucksensitive Blockadeelemente 9 abgetrennte Durchströmbereiche mit Filterabschnitten angeordnet werden. Mit der Zuschaltung der frischen Filterabschnitte 5, 6 in den einzelnen Durchströmbereichen 7, 8 kann der Austausch der Filtereinheit 1 für den Endkunden herausgezögert werden. Damit wird die Lebensdauer der Filtereinheit 1 stark erhöht und bei wiederverwendbaren Blockadeelementen 9 ist auch eine Abreinigung einzelner Filterabschnitte 5, 6 in den Durchströmbereichen 7, 8 möglich. Das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine Filtereinheit 1 anhand einer quadratischen Grundfläche. Das Erfindungskonzept lässt sich aber auch auf zylindrische oder rechteckig-planare Filterkonzepte und andere Filter als HEPA übertragen. Mit der vorgeschlagenen Filtereinheit lassen sich auf einem Bauraum von 20x20x28 cm insgesamt bis zu 8 Quadratmeter effektive Filterfläche unterbringen. Dies ist beispielsweise mit 4 scheibenförmigen Durchströmbereichen und einer Faltentiefe von 2,2 cm realisierbar. So kann das konstruktionsbedingte Volumen optimal genutzt werden. Die kaskadenartige Zuschaltung von Durchströmbereichen 7, 8 über drucksensitive Blockadeelemente 9 bietet zudem den Vorteil einer besseren Überwachung für den Endkunden und ermöglicht ein Filterwechselkonzept ohne Drucksensoren. Gegenüber den aktuell verwendeten Filtereinheiten von Luftreinigern können so weitere Filterabschnitte 5, 6 einfach bei Bedarf automatisiert (druckabhängig) zugeschaltet werden. Über eine Anzeigefunktion an dem Luftreiniger kann der Endkunde zudem über die Aktivierung eines weiteren Durchströmbereichs 7, 8 informiert werden. Sofern ein Austausch in absehbarer Zeit zu erwarten ist, bleibt dem Endkunden so genügend Zeit zur Beschaffung einer neuen Filtereinheit.
  • Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Grundgedanken zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Filtereinheit
    2
    Luftstrom
    3
    Einströmbereich
    4
    Ausströmbereich
    5
    Erster Filterabschnitt
    6
    Zweiter Filterabschnitt
    7
    Erster Durchströmbereich
    8
    Zweiter Durchströmbereich
    9
    drucksensitives Blockadeelement
    10
    Filtergehäuse
    11
    Oberseite
    12
    Unterseite
    13
    Seitenwand
    14
    Wand
    15
    Innenraum
    16
    Öffnung
    17
    Filtermaterial
    18
    Filter (belegt/voll)
    19
    Blockierter Luftweg
    20
    Offener Luftweg
    21
    Luftdichtes Element

Claims (10)

  1. Filtereinheit (1) zur Abscheidung von Schmutzpartikeln aus einem Luftstrom (2), mit mindestens einem Einströmbereich (3) zum Einlass des mit Schmutzpartikeln beladenen Luftstroms (2) in die Filtereinheit (1), mit mindestens einem Ausströmbereich (4) zum Auslass des gereinigten Luftstroms (2) aus der Filtereinheit (1), mit mindestens zwei Filterabschnitten (5, 6) zur Filterung der Schmutzpartikel aus dem Luftstrom (2), wobei die Filterabschnitte (5, 6) zwischen dem Einströmbereich (3) und dem Ausströmbereich (4) jeweils separat in mindestens zwei parallel gebildeten Durchströmbereichen (7, 8) im Luftstrom (2) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Durchströmbereiche (7, 8) zunächst jeweils über ein drucksensitives Blockadeelement (9) voneinander abgetrennt sind, sodass zunächst ein erster Filterabschnitt (5) in einem ersten Durchströmbereich (7) die Filterung der Schmutzpartikel aus dem Luftstrom (2) übernimmt bis dieser erste Filterabschnitt (5) so mit Schmutzpartikeln zugesetzt ist, dass das drucksensitive Blockadeelement (9) aufgrund des sich hierdurch aufbauenden Unterdrucks die Abtrennung der mindestens zwei Durchströmbereiche (7, 8) aufhebt, sodass anschließend ein zweiter Filterabschnitt (6) in einem zweiten Durchströmbereich (8) die Filterung der Schmutzpartikel aus dem Luftstrom (2) übernimmt.
  2. Filtereinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens ein drucksensitives Blockadeelement (9) als eine bei einem definierten Unterdruck reißende Folie (9) ausgebildet ist.
  3. Filtereinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens ein drucksensitives Blockadeelement (9) als eine bei einem definierten Unterdruck aufklappende Klappe ausgebildet ist.
  4. Filtereinheit (1) nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das drucksensitive Blockadeelement (9) wiederverwendbar ist.
  5. Filtereinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchströmbereiche (7, 8) durch mehrere ineinander verschachtelte, baulich voneinander abgetrennte Kästen (7, 8) gebildet sind.
  6. Filtereinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchströmbereiche (7, 8) durch mehrere parallel zueinander angeordnete, baulich voneinander abgetrennte Scheiben gebildet sind.
  7. Filtereinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchströmbereiche (7, 8) durch mehrere nebeneinander zu einem Zylinder angeordnete, baulich voneinander abgetrennte Kreissektoren gebildet sind.
  8. Filtereinheit (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die bauliche Abtrennung der Durchströmbereiche (7, 8) durch ein die Filterabschnitte (5, 6) aufnehmendes Filtergehäuse (10) bereitgestellt wird.
  9. Filtereinheit (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens ein drucksensitives Blockadeelement (9) in dem Filtergehäuse (10) aufgenommen ist.
  10. Filtereinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Filterabschnitt (5, 6) als Schwebstofffilter, insbesondere als HEPA-Filter, ausgebildet ist.
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