DE19613463A1 - Für einen Gasfilter bestimmtes Filtermedium - Google Patents

Für einen Gasfilter bestimmtes Filtermedium

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Description

Die Erfindung betrifft ein für ein Gasfilter bestimmtes Filterelement mit einer ersten Filterschicht an der Anströmseite aus einem Vlies, Gewebe, Papier, Filz oder anderen porösen Schichten und einer oder mehrere darauf bzw. darunter angeordneten weiteren Filterschichten aus offenporigen Systemen auf Kunst­ stoff-, anorganischer oder organischer z. B. pflanzlicher Basis.
Über solche Filtermedien wird ausführlich in der DE-C-36 14 949 berichtet. Die Schrift hebt insbesondere einen verbesserten Abscheidegrad und eine geringere Partikeleinwanderung durch die Beschichtung eines Nadelfilzes mit offenpori­ gem Polyurethanschaum hervor. Weiterhin wird angeführt, daß ein Schadstoff- Filter aus Polyurethan auch mit Aktivkohle imprägniert werden könne.
Aktivkohle wird in der Filtertechnik eingesetzt, wenn man gasförmige oder flüssige Schadstoffe aus Gasen entfernen will. Derzeit werden Kraftfahrzeuge der Oberklasse mit Aktivkohlefilter ausgestattet, um die dem Innenraum zuge­ führte Luft von Ozon und Kohlenwasserstoffverbindungen oder anderen Schad­ gasen zu befreien. Solche Filter enthalten in einem Behälter eine Schüttung aus Aktivkohle. Sie sind im Vergleich zu herkömmlichen Luftfiltern sehr teuer (Evtl. andere Verfahren wie Anlagerung von Aktivkohle an Trägermatrix z. B. mit Kunststoffschäumen mit einbauen).
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Filtermedium der eingangs ge­ nannten Art zu entwickeln, welches möglichst kostengünstig herstellbar ist und sich zusätzlich zur Funktion eines Partikelfilters auch zur Adsorption gasförmi­ ger Schadstoffe eignet und bestimmte flüssige und gasförmige Schadstoffe durch chemische oder biochemische Reaktionen in unschädliche Verbindungen umwandelt.
Diese Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Filtermatrix ein aus der Entsorgung von Polyurethanschaum gewonnenes oder ein anderes or­ ganisches oder anorganisches Recyclat ist oder aus pflanzlichen Produkten be­ steht und eine solche Porengröße und physikalische und chemische Struktur hat, daß die Funktion eines Adsorbens und Reaktors eintritt.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß bei Verwendung von recycliertem Polyurethan oder geblähten Altglas, welches bei der Entsorgung von Polyuret­ hanschaum als Pulver bzw. bei der Entsorgung von Altglas als kugeliges Pulver anfällt und üblicherweise zu Briketts oder anderen Formkörpern verpreßt, ver­ brannt oder zu Bauwerkstoff verarbeitet wird, ein Filtermedium entsteht, wel­ ches eine mindestens genauso geringe Porengröße und sogar größere Oberfläche hat als Aktivkohle. Deshalb kann man bei Verwendung eines solchen Polyuret­ hans oder anderen Recyclats oder pflanzlichen Produkts auf die aufwendige und teure Einlagerung von Aktivkohle oder auf die Anbringung einer Aktivkohle­ schicht auf ein Filtermedium verzichten und erhält dennoch ein Filtermedium, welches gasförmige Schadstoffe besser als Aktivkohle zu adsorbieren vermag. Da Polyurethanrecyclat bei der Entsorgung der Wärmeisolation von unbrauch­ bar gewordenen Kühlschränken oder andere Recyclate wie Altglas in großen Mengen anfällt und bislang verbrannt bzw. wiedereingeschmolzen werden muß, ist es sehr kostengünstig erhältlich, so daß das erfindungsgemäße Filtermedium kostengünstig herstellbar ist.
Durch die erfindungsgemäße Kombination einer primär Feststoffe zurückhal­ senden ersten Filterschicht an der Anströmseite ist mit einer oder mehreren gas­ förmige Bestandteile adsorbierenden zweiten oder mehrfachen Filterschicht bzw. -schichten entfernt ein mit einem solchen Filtermedium ausgerüsteten Kraftfahrzeug gasförmige Schadstoffe aus der Ansaugluft, was nicht nur den Insassen des Kraftfahrzeugs, sondern zugleich der Umwelt zugute kommt.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die zweite oder weiteren Filterschichten zur Reingasseite hin der ersten Filterschicht nachgeschaltet und von der ersten Filterschicht lösbar ausgebildet ist. Hierdurch wird es möglich, zur Entsorgung oder Demontage bei Kapazitätserschöpfung die beiden oder mehreren Filterschichten ohne Schwierigkeiten voneinander zu trennen, so daß eine sortenreine Entsorgung der jeweiligen Filterschicht möglich wird. Weiterhin kann man ausschließlich die nachgeschalteten Polyurethan- oder andere Recyclat- oder Pflanzenschicht auswechseln, wenn ihre Adsorptionsfä­ higkeit erschöpft ist, was kostengünstiger ist als ein Austausch des kompletten Filtermediums. Da die zweite oder nachfolgenden Filterschichten auf der Rück­ seite der ersten Filterschicht vorgesehen ist, wird die für die Adsorption oder chemisch/biologische Schadgasumwandlung erforderliche Filterschichten vor einer unerwünscht großen Partikelbelastung durch die erste Filterschicht ge­ schützt.
Konstruktiv besonders einfach ist eine zickzackförmige Faltung aufweisendes Filtermedium ausgebildet, wenn gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfin­ dung die zweite oder nachfolgenden Filterschichten als eine von der Rückseite der ersten Filterschicht her mit Profilierungen in die Faltungen eingreifende Fil­ termatte ausgebildet ist.
Das erfindungsgemäße Filtermedium kann nicht nur gasförmige Bestandteile adsorbieren, sondern zugleich eine chemische Umwandlung in harmlose Stoffe herbeiführen, wenn in die zweite oder nachfolgenden Filterschichten katalytisch wirkende chemisch oder biochemisch aktivierte Stoffe integriert sind. Das erfin­ dungsgemäße Filtermedium stellt dann einen Schadgasreaktor dar.
Als chemische und katalytisch wirksame Stoffe für die Umwandlung von z. B. Fluorchlorkohlenwasserstoffverbindungen für Filtermedien in Zuluftfiltern von Kraftfahrzeugen sind in Kulturpflanzen vorkommende bestimmte Inhaltsstoffe aus Sekundärstoffwechselprodukten besonders vorteilhaft. Solche Zusätze oder zu­ sätzlichen Filterschichten sind auch bei Filterelementen günstig, die kein Polyu­ rethan enthalten, also z. B. bei anderen Recyclaten oder auch üblichen Aktivkoh­ lefiltern.
Die Filterschicht aus Polyurethan kann auf ihrer Außenseite eine feste Oberflä­ che aufweisen, wenn die zweite oder nachfolgende Filterschicht auf der ersten Filterschicht abgewandten Seite vom Vlies oder anderen verstärkend wirkenden Konstruktionen abgedeckt ist.
Die Erfindung läßt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeut­ lichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
Die Zeichnung zeigt eine erste Filterschicht 1, bei der es sich beispielsweise um ein Vlies oder Vlieskombinationen handelt, welches wie bei Luftfiltern für Kraftfahrzeuge allgemein üblich zickzackförmig gefaltet ist. Eine zweite Filter­ schicht 2 ist als Matte aus offenporigem recyclierten Polyurethanschaum aus­ gebildet und greift selbsthaftend mit Profilierungen 3, 4, in Faltung 5, 6.

Claims (5)

1. Für ein Gasfilter bestimmtes Filterelement mit einer ersten Filterschicht aus einem Vlies, Gewebe, Papier, Filz oder anderen porösen Schichten und einer darauf bzw. dahinter angeordneten zweiten oder weiteren Filterschicht aus of­ fenporigen Systemen auf Kunststoff, anorganischer oder organischer z. B. pflanzlicher Basis, dadurch gekennzeichnet, daß das offenporige System ein aus der Entsorgung von Polyurethanschaum oder anderen anorganischen Stof­ fen gewonnenes Recyclat oder Pflanzenprodukt ist und eine solche Porengrö­ ße hat, daß die Funktion eines Adsorbens und Reaktors eintritt.
2. Filtermedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Fil­ terschicht (2) oder weitere Filterschichten zur Reingasseite der ersten Filter­ schicht (1) vorgesehen und von der ersten Filterschicht (1) lösbar ausgebildet sind.
3. Filtermedium nach Anspruch 2, bei dem die erste Filterschicht zickzackför­ mige Faltungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite oder weite­ re folgende Filterschichten (2) als eine von der Rückseite der ersten Filter­ schicht oder die davor positionierte Schicht (1) her mit Profilierungen (3, 4) in die Faltungen (5, 6) eingreifende Filtermatte ausgebildet ist.
4. Filtermedium nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als katalytisch wirkender Stoff aus Pflanzen gewonnene, chemisch aktivierte aus den Sekun­ därstoffwechselprodukten der Pflanzen stammenden, bestehenden Bestandtei­ le vorgesehen sind.
5. Filtermedium nach zumindest einem der vorangehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Filterschicht (2) auf der der ersten Filter­ schicht (1) abgewandten Seite von einem Vlies oder weiteren Schichten abge­ deckt ist, die z. B. keimtötende Wirkung besitzen.
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