DE1632871B2

DE1632871B2 - Filter body for air filters

Info

Publication number: DE1632871B2
Application number: DE19681632871
Authority: DE
Inventors: Allessandro Turin Perosino (Italien)
Original assignee: FISPA SpA BEINASCO TURIN (ITALIEN)
Current assignee: FISPA SpA BEINASCO TURIN (ITALIEN)
Priority date: 1967-12-06
Filing date: 1968-03-01
Publication date: 1974-11-28
Also published as: ES352125A1; FR1556854A; DE1632871A1; GB1190460A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen durch Vielfachfaltung geformten Filterkörper für Luftfilter, bestehend aus zwei unterschiedlichen Filtermaterialschichten, zwischen denen sich ein Luftraum befindet. Ein solcher Filterkörper ist durch das deutsche Gebrauchsmuster 1 719 795 bekannt.The invention relates to a multi-fold shaped filter body for air filters, consisting made of two different filter material layers between which there is an air space. Such a filter body is known from the German utility model 1,719,795.

Der Filterkörper nach dem DT-Gbm 1 719 795 besteht aus zwei Papierbahnen verschiedener Durchlässigkeit. Dabei ist die äußere Papierbahn grobporig im Vergleich zur inneren Papierbahn. Dieser Aufbau führt dazu, daß mit der äußeren Papierbahn in erster Linie gröbere Fraktionen aufgefangen werden. Auf der inneren Papierbahn sammeln sich nur sehr feine Partikeln. Staubschichten, die aus feinen Partikeln bestehen, haben eine verhältnismäßig hohe Dichte. Deshalb steigt der Strömungswiderstand durch diese Schicht mit zunehmender Schichtdicke rasch an. Dadurch ergibt sich eine geringe Speicherkapazität.The filter body according to DT-Gbm 1 719 795 consists of two paper webs of different permeability. The outer paper web is coarse-pored compared to the inner paper web. This structure leads to the fact that the outer paper web primarily collects coarser fractions. On the inner Paper web only collects very fine particles. Have layers of dust made up of fine particles a relatively high density. Therefore, the flow resistance through this layer increases with increasing Layer thickness increases rapidly. This results in a low storage capacity.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Filterkörper für Luftfilter zu schaffen, der eine hohe Filterwirkung und eine hohe Staubspeicherkapazität hat.The present invention has for its object to provide a filter body for air filters, the has a high filter effect and a high dust storage capacity.

Diese Aufgabe wird bei einem Filterkörper der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die erste Filtermaterialschicht aus einem dünnen Netz besteht, an dem sehr feine synthetische Fasern befestigt sind.In a filter body of the type mentioned at the outset, this object is achieved in that the first filter material layer consists of a thin net to which very fine synthetic fibers are attached.

Durch diesen Aufbau des Filterkörpers ergibt sich, daß die durchströmende Luft zuerst mit der aus dem dünnen Netz mit feinen Fasern bestehende Filtermaterialschicht in Berührung kommt. Durch das Vorhandensein der Poren und Hohlräume ergibt sich eine mechanische Filterwirkung. Die Fasern üben eine elektrostatische Wirkung aus. Der Luftraum zwischen den Filtermaterialschichten erhöht die elektrostatischen Eigenschaften der äußeren Filtermaterialschicht und gestattet eine gleichförmigere Verteilung der auf die innere Filtermaterialschicht zuströmenden Luft.This structure of the filter body results in the air flowing through first with that from the thin net with fine fibers existing filter material layer comes into contact. By the presence the pores and cavities result in a mechanical filter effect. The fibers exert an electrostatic effect Effect. The air space between the filter material layers increases the electrostatic properties the outer filter material layer and allows a more uniform distribution of the on the inner Filter material layer inflowing air.

Als Ursache für die hohe Staubspeicherkapazität des erfindungsgemäßen Filterkörpers kann folgendes angenommen werden. Infolge der elektrostatischen Wirkung der obersten Filterschicht werden von dieser nicht nur grobe Partikeln, sondern auch sehr feine Partikeln aufgefangen. Andererseits wird diese erste Filtermaterialschicht sowohl von einem Teil der feinen als auch von einem Teil der größeren Fraktionen passiert. Dadurch bildet sich auf der zweiten Filtermaterialschicht eine aus Partikeln unterschiedlicher Korngröße gebildete Staubschicht. Die Dichte dieser Schicht ist geringer als wenn sie nur aus sehr feinen Staubfraktionen bestehen würde. Dadurch wird es möglich, auch für die zweite Filtermaterialschicht eine höhere Schichtstärke zuzulassen als bei bekannten Filtern.The following can be assumed as the cause of the high dust storage capacity of the filter body according to the invention will. As a result of the electrostatic effect of the top filter layer, this catches not only coarse particles, but also very fine particles. On the other hand, this is the first filter material layer happens from part of the fine as well as part of the larger fractions. As a result, a layer of particles of different grain sizes is formed on the second filter material layer formed layer of dust. The density of this layer is lower than if it consists only of very fine dust fractions would exist. This makes it possible to also use a higher layer thickness for the second filter material layer than with known filters.

Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß sich auf der ersten Filtermaterialschicht eine weit größere Staubmenge ansammelt als auf der zweiten. Da die erste Filtermaterialschicht eine höhere Speicherkapazität hat als die feinporige zweite Schicht, kann gesagt werden, daß beide Filtermaterialschichten ihre Sättigungsgrenze gleichzeitig erreichen.It has been shown in practice that there is a much larger amount of dust on the first layer of filter material accumulates than on the second. Because the first filter material layer has a higher storage capacity as the fine-pored second layer, it can be said that both filter material layers have reached their saturation limit reach at the same time.

ίο Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Es zeigtίο Three embodiments of the invention are in the Drawing shown and are described below. It shows

F i g. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen, als Flachfilterscheibe ausgebildeten Filterkörper,
Fig. 2 eine Vorderansicht des Filterkörpers gemäß Fig. 1,F i g. 1 shows a section through a filter body according to the invention, designed as a flat filter disk,
FIG. 2 is a front view of the filter body according to FIG. 1,

Fig.3 eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, des Filterkörpers nach Fig. 1,3 shows a plan view, partly in section, of the filter body according to Fig. 1,

Fig.4 einen senkrechten Schnitt durch einen als Ringfilter ausgebildeten Filterkörper zur Verwendung an Motoren,4 shows a vertical section through an as Ring filter designed filter body for use on engines,

Fig.5 eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, auf den Filterkörper gemäß F i g. 4,5 is a top view, partly in section, of the Filter body according to FIG. 4,

F i g. 6 ein Diagramm, in dem der Druckabfall der durch den Fiiterkörper gemäß der Erfindung und durch zwei andere Filterkörper bekannter Art hindurchströmenden Luft aufgetragen ist gegenüber der an den Filterkörpern abgelagerten Staubmenge,F i g. 6 is a diagram showing the pressure drop through the filter body according to the invention and through two other filter bodies of known type is applied to the air flowing through the filter body deposited amount of dust,

F i g. 7 ein Diagramm, bei dem der Druckabfall der durch den Filterkörper gemäß der Erfindung und durch zwei andere Filterkörper bekannter Art hindurchströmenden Luft aufgetragen ist gegenüber der Einsatzzeit dieser Filterkörper,F i g. 7 is a diagram in which the pressure drop through the filter body according to the invention and through two other filter bodies of known type air flowing through is applied compared to the operating time this filter body,

F i g. 8 ein Diagramm, in dem der Wirkungsgrad oder die Filterkapazität des Filterkörpers gemäß der Erfindung und zweier anderer Filterkörper bekannter Art aufgetragen ist gegenüber der Konzentration des durch die Filterkörper hindurchtretenden Staubes undF i g. 8 is a diagram in which the efficiency or the filter capacity of the filter body according to FIG Invention and two other filter bodies of known type is applied to the concentration of the passing through the filter body and dust

F i g. 9 einen Schnitt einer anderen Ausführungsform des Filterkörpers gemäß der Erfindung.F i g. 9 shows a section of another embodiment of the filter body according to the invention.

Gemäß F i g. 1 bis 5 der Zeichnung umfaßt der erfindungsgemäße Filterkörper eine erste Filtermaterialschicht 1, bestehend aus einem dünnen Netz, an dessen Oberflächen kurze Fasern 2 aus einem synthetischen Material angebracht worden sind zur Bildung eines Filtergewebes, das in seinem Inneren den dünnen Netzaufbau trägt. Dieser Netzaufbau kann z. B. aus Metall bestehen. In passender Weise ist das Filtermaterial 1 in Form eines Bandes oder Streifens geschnitten und anschließend derart gefaltet, daß sich eine Vielzahl von im Querschnitt V-förmigen Falten 3 ergibt (F i g. 2), deren Faltkanten oder Ränder quer zur Längserstreckung des Bandes oder Streifens angeordnet sind.According to FIG. 1 to 5 of the drawing, the filter body according to the invention comprises a first filter material layer 1, consisting of a thin network, on the surface of which short fibers 2 made of a synthetic Material have been attached to form a filter fabric that has a thin mesh structure inside it wearing. This network structure can, for. B. made of metal. In a suitable manner, the filter material is 1 in Cut in the form of a tape or strip and then folded in such a way that there are a large number of im Cross-section of V-shaped folds 3 results (FIG. 2), the folds or edges of which are transverse to the longitudinal extension of the Band or strip are arranged.

Hinter dem Filtermaterial 1, in Durchtrittsrichtung der Luft, ist ein schmaler Luftraum 4 geeigneter Dicke belassen worden.Behind the filter material 1, in the direction of passage of the air, there is a narrow air space 4 of suitable thickness been left.

Schließlich ist noch eine Filtermaterialschicht 5 vorgesehen, die aus Filterpapier geformt und ebenso in Streifenform angeordnet und passend gefaltet ist zwecks Bildung einer Vielzahl von im Querschnitt V-förmigen Falten, die innen in die V-förmigen Falten der Filtermaterialschicht 1 eingesetzt sind zwecks Bildung eines einzigen Aufbaues nahezu gleichförmiger Dicke, der aus den drei obenerwähnten Materialien besteht. Finally, a filter material layer 5 is also provided, which is formed from filter paper and also in Strip shape is arranged and appropriately folded to form a plurality of in cross-section V-shaped folds which are inserted inside the V-shaped folds of the filter material layer 1 for the purpose of formation a single structure of nearly uniform thickness made from the three materials mentioned above.

Zweckmäßigerweise kann der beschriebene Filtcraufbau angeordnet sein in flacher Gestalt zur Bildung flacher Filterscheiben oder -tafeln (Fig.2 und 3). InThe filter structure described can expediently be arranged in a flat shape for formation flat filter discs or plates (Fig. 2 and 3). In

diesem Falle sind die Kanten dieses Aufbaues an der Innenseite geeigneter Rahmen 6 befestigt. Ferner kann dieser Filteraufbau auch in Ringform gefaltet sein (F i g. 4 und 5) zur Bildung eines Filterkörpers, der in das Innere der Filtergehäuse an Wärmekraftmaschinen eingesetzt werden kann. In diesem Falle werden die oberen und unteren Kanten des Filterkörpers an der Innenseite geeigneter Ringe 7 festgelegt. Normalerweise bestehen diese Ringe aus Kunststoffmaterial und dienen der Abstützung des Filterelementes.in this case the edges of this structure are attached to the inside of suitable frames 6. Furthermore can this filter structure can also be folded in a ring shape (Figs. 4 and 5) to form a filter body which is shown in FIG the inside of the filter housing can be used on heat engines. In this case, the upper and lower edges of the filter body fixed on the inside of suitable rings 7. Normally these rings are made of plastic material and serve to support the filter element.

Um nun die vorteilhaften Eigenschaften des erfindungsgemäßen Filterkörpers besser darzulegen, sei nun Bezug genommen auf die in F i g. 6, 7 und 8 dargestellten Diagramme, die durch eine Reihe von Laboruntersuchungen mit Filterkörpern, wie sie in F i g. 4, 5 und 6 dargestellt sind, erhalten wurden.In order to better illustrate the advantageous properties of the filter body according to the invention, let us now With reference to the in F i g. Figures 6, 7 and 8 are graphs produced by a series of laboratory tests with filter bodies as shown in FIG. 4, 5 and 6 were obtained.

Die Untersuchungen wurden durchgeführt an drei Filterkörpern für Filter von Wärmekraftmaschinen mit Außen- und Innendurchmessern von 128 bzw. 170 mm und einer Höhe von 72 mm. Eine erste Art von Filterkörpern (in den Diagrammen mit A bezeichnet) hatte einen Aufbau, der erhalten wurde durch geeignetes Falten eines Bandes oder Streifens von Filterpapier zur Bildung einer Vielzahl von Elementen in der Form im Querschnitt V-förmiger Falten, deren Kanten oder Ränder parallel zu der Achse des Filterkörpers lagen. Eine zweite Art von Filterkörpern (in den Diagrammen mit B bezeichnet) hatte einen Aufbau, der in der oben beschriebenen Weise erhalten wurde durch Falten eines Streifens von sogenannter Gewebe-Drahtgaze, d. h. ein dünnes Netz, auf dem kurze Fasern von synthetischen Materialien angebracht sind, wie oben beschrieben. Schließlich bestand eine dritte Art von Filterkörpern (in den Diagrammen mit C bezeichnet) aus dem erfindungsgemäßen Filteraufbau.The investigations were carried out on three filter bodies for filters of heat engines with external and internal diameters of 128 and 170 mm and a height of 72 mm. A first type of filter body ( indicated by A in the diagrams) had a structure obtained by appropriately folding a tape or strip of filter paper to form a plurality of elements in the form of V-shaped folds in cross section, the edges or edges of which are parallel to the axis of the filter body. A second type of filter body ( denoted by B in the diagrams) had a structure obtained in the manner described above by folding a strip of so-called woven wire gauze, i.e. a thin net on which short fibers of synthetic materials are attached, as described above. Finally, a third type of filter body ( labeled C in the diagrams) consisted of the filter structure according to the invention.

Siliziumpulver mit einer Teilchengröße zwischen zwei und 30 μ wurde verwendet, während die Luftstrommenge 1500 l/min betrug.Silicon powder with a particle size between two and 30 µ was used while the air flow rate Was 1500 l / min.

Von den in dem Diagramm gemäß F i g. 6 (worin der Druckabfall aufgetragen ist gegenüber der an dem FiI-terkörper abgelagerten Gesamtstaubmenge) aufgezeichneten Untersuchungsergebnissen läßt sich erkennen, daß der Druckabfall für den erfindungsgemäßen Filterkörper sehr gering und niedriger (für die höheren Staubmengen) als bei den Filtern bekannter Art ist. Dieses Ergebnis steht im Gegensatz zu dem, was man mutmaßlich erwarten könnte zu erhalten durch einfaches Zusammenkuppeln der beiden vorher bekannten Filtermaterialien. Tatsächlich hätte man erwarten können, entweder einen Druckabfall gleich der Summe der durch jedes der beiden Materialien verursachten Druckabfälle zu erhalten oder mindestens gleich demjenigen des Materials mit dem höheren Druckabfall.Of the in the diagram according to FIG. 6 (where the pressure drop is plotted against that on the filter body total amount of dust deposited) recorded examination results can be recognized, that the pressure drop for the filter body according to the invention is very low and low (for the higher Amount of dust) than is known from filters. This result is in contrast to what you get presumably could be expected to be obtained by simply coupling the two previously known Filter materials. Indeed, one would have expected either a pressure drop equal to the sum of the to maintain or at least equal to pressure drops caused by each of the two materials of the material with the higher pressure drop.

Von den in dem Diagramm gemäß F i g. 7 (wobei der Druckabfall aufgetragen ist gegenüber der Betriebszeit des Filterkörpers) aufgezeigten Untersuchungsergebnissen kann weiter festgestellt werden, daß der Filterkörper gemäß der Erfindung den üblichen Grenz-Druckabfall (100 mm Wassersäule; in dem Diagramm mit einer gestrichelten Linie angedeutet) nach einer Betriebszeit erreicht, die weitaus länger als die der bekannten Filter ist.Of the in the diagram according to FIG. 7 (where the pressure drop is plotted against the operating time of the filter body) shown examination results can further be determined that the filter body according to the invention the usual limit pressure drop (100 mm water column; in the diagram indicated with a dashed line) after an operating time that is far longer than that the well-known filter is.

Aus dem in F i g. 8 (in der der Filterwirkungsgrad oder das Filtervermögen aufgetragen ist gegenüber der Staubkonzentration in der gefilterten Luft) gezeigten Untersuchungsergebnis kann schließlich festgestellt werden, daß die Leistungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Filterkörpers über den Untersuchungszeitraum konstant und höher (in dem gleichen Zeitraum oder einem Teil davon) als diejenige der anderen bekannten Filterkörper ist.From the in F i g. 8 (in which the filter efficiency or the filter capacity is plotted against the Dust concentration in the filtered air) shown examination result can finally be determined that the performance of the filter body according to the invention over the period of investigation constant and higher (in the same period or part of it) than that of the other known Filter body is.

Ferner ist augenscheinlich, daß an dem in F i g. 1 gezeigten Filteraufbau geeignete Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Insbesondere können die Filtermaterialien 1 und 5 beispielsweise in Form zweier voneinander völlig unabhängiger Elemente, konzentrisch oder parallel zueinander, wie in F i g. 9 gezeigt, angeordnet sein. Gemäß dieser Anordnung ist es möglich, zwei verschiedene Steigungen oder Abmessungen der V-förmigen Elemente in der Materialschicht 1 bzw. in der Materialschicht 5 zu erhalten. Auf diese Weise kann das Filtermaterial 5 z. B. (wie in F i g. 9 gezeigt) eine größere Filterfläche als das Material 1 haben.It is also evident that on the one shown in FIG. 1 made suitable modifications can be without departing from the scope of the invention. In particular, the filter materials 1 and 5, for example, in the form of two completely independent elements, concentric or parallel to one another, as in FIG. 9 shown, be arranged. According to this arrangement, it is possible two different pitches or dimensions of the V-shaped elements in the material layer 1 and in the material layer 5 to be obtained. In this way, the filter material 5 z. B. (as shown in Fig. 9) a have a larger filter surface than material 1.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Filter bodies for air filters formed by multiple folds, consisting of two different ones Filter material layers between which there is an air space, characterized in that that the first filter material layer (1) consists of a thin network on which very fine synthetic Fibers are attached.

2. Filter body according to claim 1, characterized in that the first filter material layer (1) is less Has folds as the second filter material layer (5).