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Technisches
Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Filteranordnung zum
Filtern von Partikeln, insbesondere fettigen oder klebrigen Partikeln,
aus einem Luftstrom, mit einem von dem Luftstrom durchströmten Rohr
oder Gehäuse.
Solche Filteranordnungen werden benötigt, um beispielsweise Ruß oder Fettdämpfe aus
einem Luftstrom zu entfernen. Dieser Ruß kann entstehen, wenn ein
Holzkohlegrill oder dergleichen betrieben wird. Insbesondere im
Gastronomiebereich können Fettdämpfe entstehen,
die ebenfalls aus der Luft zu entfernen sind.
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Stand der
Technik
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Üblicherweise
werden zur Filterung von Luft Filtermatten verwendet. Diese bestehen
aus einem Gewebe, in welchem sich die in der Luft enthaltenen kleinen
Partikel verfangen. Die Filtermatten müssen regelmäßig ausgetauscht oder gereinigt
werden, da sie sich schnell zusetzen. Insbesondere bei fettigen oder
klebrigen Partikeln werden nichtentflammbare Fettschutzfilter verwendet.
Diese setzen sich sehr schnell zu, was zu einem erhöhten Wartungsaufwand führt.
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Es ist bekannt, fettige, rußhaltige
Luft mit Wasserfiltern von den Partikeln zu reinigen. Dabei wird
Wasser in den Luftstrom eingespritzt. Die Tröpfchen nehmen die Fett- und
Rußpartikel auf
und werden in einem unterhalb der Anordnung befindlichen Reservoir
gesammelt. Diese Anordnung ist besonders teuer, da hier sehr viel
Wasser und Energie benötigt
wird.
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Offenbarung
der Erfindung
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine
Filteranordnung der eingangs genannten An zu schaffen, welche einfach
und kostengünstig
herstellbar ist, leicht zu warten und eine gute Filterqualität aufweist.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in dem
Rohr oder Gehäuse
eine Vielzahl von Lamellen vorgesehen ist, welche beweglich befestigt
sind und welche von dem zu reinigenden Luftstrom zu einer Bewegung
anregbar sind, und Auffangmittel vorgesehen sind, in welchen nach
unten fallende Partikel auffangbar sind. Dadurch wird erreicht,
daß die
Partikel von den Lamellen zusammengestoßen werden. Da die Partikel
fettig oder klebrig sind, haften sie bei einem Zusammenstoß aneinander.
Wenn genügend
Mikropartikel aneinander haften, wird das Gewicht des neu gebildeten
Partikels so groß,
daß die
Gravitationskraft größer ist,
als der Auftrieb in dem Luftstrom. Die Partikel fallen herunter und
können
in einem Auffangmittel gesammelt und entsorgt werden. Die Lamellen
sind beweglich. Dadurch vibrieren sie in dem Luftstrom und verhindern auf
diese Weise ein Verkleben der Lamelle.
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Vorzugsweise ist zumindest ein Teil
der Lamellen an Trägern
befestigt. Dadurch ist eine besonders einfache Führung der Luftströmung möglich. Es können Bereiche
unterschiedlicher Luftgeschwindigkeiten realisiert werden. Vorzugsweise
sind die Lamellen mit einem Rand über ein elastisches Material an
den Trägern
befestigt. Als elastisches Material eignet sich Gummi oder dergleichen.
Dann ist die Lamelle in dem Maße
beweglich, wie das Material elastisch ist. Die Beweglichkeit kann
aber auch auf andere Weise durch die Art der Befestigung verwirklicht werden.
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Vorzugsweise erstrecken sich die
Träger
wenigstens über
die Hälfte
des Stromquerschnitts und sind jeweils in Strömungsrichtung versetzt auf
gegenüberliegenden
Innenseiten des Gehäuserands starr
befestigt. Die Strömung
kann bei einer solchen Anordnung nicht gerade durch die Filteranordnung hindurchströmen.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung
der Erfindung erstrecken sich die Träger zumindest teilweise in
Strömungsrichtung
und die Lamellen erstrecken sich mit ihrem losen Ende zumindest
teilweise gegen die Strömungsrichtung.
Dies bewirkt besonders viele Partikelstöße und damit eine hohe Filterwirkung.
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Das Gehäuse, die Träger und die Lamellen können aus
Blech, z.B. Stahlblech gearbeitet sein. Für einige Anwendungen ist es
aber auch möglich, Kunststoff
zu verwenden.
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Vorteilhafterweise sind Wartungsöffnungen im
Gehäuse
oder Rohr vorgesehen, durch welche gesammelte Partikel aus dem Innenraum
entfernbar sind. Diese Wartungsöffnungen
können
dort angebracht werden, wo sich besonders viele Partikel ansammeln.
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In einer weiteren Ausgestaltung der
Erfindung sind Mittel zur Erzeugung eines elektrischen Feldes zwischen
den Lamellen vorgesehen. Dieses kann durch Anlegen einer Spannung
an den Lamellen erfolgen. Dadurch werden elektrisch geladene Partikel
bevorzugt beschleunigt und der Wirkungsgrad der Anordnung wird erhöht. Diese
Anordnung ist besonders dann geeignet, wenn wenig haftende, aber
elektrostatisch geladene Partikel in der Luft vorhanden sind.
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In einer weiteren Ausgestaltung der
Erfindung ist eine Vorrichtung zum Einbringen eines Haftvermittlers
vorgesehen ist. Ein solcher Haftvermittler kann zum Beispiel Wasserdampf
sein, welcher in die Filteranordnung eingesprüht wird.
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Ausgestaltungen der Erfindung sind
Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Ausführungsbeispiel ist
nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
einen Querschnitt durch einen Rußfilter in einer Lüftungsanlage
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2 ist
eine Detaildarstellung einer Lamelle
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3 zeigt
ein Filter mit Dampfzufuhr
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Beschreibung
des Ausführungsbeispiels
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In 1 ist
mit 10 allgemein ein Ausschnitt aus einer Lüftungsanlage
bezeichnet. Die Luft strömt durch
ein Rohr 16 aus einem Raum in Richtung des Pfeils 12 in
Richtung auf eine Filteranordnung 14. Die gefilterte Luft
fließt
durch ein Rohr 18 in Richtung des Pfeils 20 ab.
Die Filteranordnung 14 umfasst ein Gehäuse 22. Das Gehäuse 22 hat
einen rechteckigen Querschnitt mit Blechwänden 24 und 26 aus
Stahlblech. Der Querschnitt des Gehäuses 22 ist gegenüber dem
Querschnitt der Rohre 16 und 18 aufgeweitet. Der Übergangsbereich 28 bzw.
30 wird entsprechend von einem konischen Übergangselement gebildet. Die
Strömungsgeschwindigkeit
wird dementsprechend innerhalb der Filteranordnung zunächst verringert.
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Innerhalb des Gehäuses sind schräg angeordnete
Träger 32, 34 und 36 vorgesehen.
Jeder dieser Träger
ist mit der Gehäusewand
verschweißt.
Die Träger
bestehen aus einer stabilen, durchgängigen, rechteckigen Blechplatten.
Die Träger
erstrecken sich schräg
nach oben in 1, d.h.
sie verlaufen teilweise in Strömungsrichtung.
Die Träger
sind weiterhin so lang, dass sie in horizontaler Richtung bis über die
Mitte des Gehäuses
hinaus ragen. Die Träger
sind in Strömungsrichtung
versetzt an der Innenwandung des Gehäuses 22 angeordnet.
Durch diese Anordnung kann die Luft nicht gerade durch das Gehäuse strömen. Vielmehr
muß die
Luft ihre Strömungsrichtung
häufig ändern. Dies
ist durch Pfeile 38, 40 und 42 angedeutet.
Dabei entstehen Bereiche, in denen die Luft mit hoher Strömungsgeschwindigkeit
und Bereiche, in denen die Luft mit geringerer Strömungsgeschwindigkeit
strömt.
Dadurch werden die Luftfronten jeweils „zusammengedrückt" und „auseinandergezogen". Beim Zusammendrücken treffen
besonders viele Partikel aufeinander und verkleben miteinander.
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Weiterhin sind an der Gehäusewand 24 und an
den Trägern 32, 34 und 36 Lamellen 44 vorgesehen.
Die Lamellen 44 sitzen an einem elastischen Material 46,
zum Beispiel Gummi. Das Gummi ist an der Gehäuswand 24 und den
Trägern 32, 34 und 36 aufgeklebt
oder aufgeschraubt. Durch diese Anordnung sind die Lamellen um ihre
Befestigungsachse 48 beweglich. Dies ist durch einen Doppelpfeil 50 symbolisiert.
Die Vibrationen der Luftströmung
können
so auf die Lamellen 44 übertragen
werden. Das bedeutet, daß sich
die Lamellen bei strömender
Luft ständig
bewegen. Dabei werden die Partikel ebenfalls in erhöhtem Maße zum Zusammenstoßen angeregt
und verkleben. Eine Verklebung der Lamellen hingegen wird durch
die Bewegung wesentlich verzögert.
Jede Lamelle 44 besteht aus vier Teilstücken 50, 52, 54 und 56.
Ein Beispiel für
eine Lamelle ist in 2 im
Detail dargestellt. Darin wird ein Schnitt entlang der Achse A-A
dargestellt. Die vier Teilstücke sind
jeweils unabhängig
voneinander um die Achse 48 beweglich. Die Bewegung erfolgt
aus der Darstellungsebene in 2 heraus.
Durch diese Anordnung wird das Verkleben der Lamellen verzögert. Falls
ein Teilstück
der Lamelle dennoch verklebt und nicht mehr beweglich ist, so können die übrigen Teilstücke weiter
vibrieren.
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Durch die Anordnung wird erreicht,
daß besonders
viele Partikelzusammenstöße erreicht
werden. Da die Partikel fettig oder klebrig sind, verkleben sie
miteinander. Je größer die
durch das Verkleben entstehenden Partikel werden, um so schwerer
werden sie. An einem bestimmten Punkt werden die Partikel so schwer,
daß sie
gegen die Strömung
nach unten fallen. Sie sammeln sich dann entweder am unteren, Gehäuseseitigen
Ende 58 der Träger 32 oder
fallen nach unten aus dem Gehäuse
heraus in einen Auffangbehälter 60.
Aus diesem Grund ist das Eingangsrohr 16 für die zuströmende Luft
nicht unmittelbar unterhalb der unteren Gehäuseöffnung angebracht, sondern
läuft schräg darauf
zu.
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Die angesammelten Partikel können im
Rahmen der Reinigung leicht entfernt werden. Hierzu wird der Auffangbehälter 60 abgenommen
und entleert. Die Partikel in den Bereichen 58 oberhalb
der Träger
sind über
Revisionsklappen 62 im Gehäuse zugänglich.
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Im Ausgangsrohr 18 sind
weitere Lamellen vorgesehen. Mit dieser Filteranordnung kann Luft von
fettigen und klebrigen Partikeln befreit werden, ohne daß teure
Filtermatten verwendet werden müssen,
die häufig
ausgetauscht werden müssen.
Die Wartung beschränkt
sich auf ein einfaches Reinigen der Sammelbereiche 58.
Die Anordnung kann besonders kostengünstig hergestellt werden. Die
Anordnung ist stabil und hat eine hohe Lebensdauer. Sie verbraucht
keine zusätzliche
Energie und kein zusätzliches
Wasser.
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In einer alternativen Ausgestaltung
der Erfindung werden alle Lamellen 44 unmittelbar an der
Gehäusewandung
befestigt und haben eine unterschiedliche Länge. Auch dadurch kann die
Luftströmung
geeignet geführt
werden.
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In 3 ist
ein Ausführungsbeispiel
dargestellt, bei welchem ein Haftvermittler in Form von Wasserdampf
eingesprüht
wird. Der Wasserdampf wird aus einem Reservoir 100 durch
eine Leitung 102 zugeführt
und tritt durch eine Vielzahl von Düsen in die Filteranordnung
ein.