DE202004014559U1

DE202004014559U1 - Luftfiltereinheit mit auswechselbaren adsorptiven Filterelementen

Info

Publication number: DE202004014559U1
Application number: DE202004014559U
Authority: DE
Original assignee: McLeod Russel Filter AG
Current assignee: Mann and Hummel Vokes Air AG
Priority date: 2003-09-19
Filing date: 2004-09-16
Publication date: 2004-12-16
Anticipated expiration: 2014-09-17
Also published as: DE102004045340A1; DE102004045340B4

Abstract

Luftfiltereinheit mit einem kastenförmigen Filtergehäuse (1), das mit auswechselbaren adsorptiven Filterelementen (5) bestückbar ist, dadurch gekennzeichnet dass
–das kastenförmige Filtergehäuse (1) eine abnehmbare Gehäusewand (2) aufweist,
–dass die adsorptiven Filterelemente (5) so ausgestaltet sind, dass eine umlaufende Dichtfunktion (6) in Führungsschienen (4) gegenüber dem Filtergehäuse (1) und den Gehäusewänden (2,3) besteht und
–dass die Gehäusewand (2) beim Anfügen einen Anpressdruck gegenüber den eingesetzten Filterelementen (5) und ausübt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftfiltereinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Stand der Technik
Die Verwendung von Luftfiltereinheiten mit adsorptiven Eigenschaften nimmt in der heutigen Gebäude- und Prozesstechnik stetig zu. In Bürogebäuden und öffentlichen Gebäuden ist der Anspruch an die Luftqualität vor allem unter lufthygienischen Aspekten und Komfortaspekten steigend. Die zur Belüftung des Gebäudes benötigte Außenluft, die häufig aus dem Bereich stark befahrener Straßen oder z.B. bei Flughäfen vom Vorfeld angezogen wird, wird durch gasadsorbierende Luftfiltereinheiten von störenden Kontaminationen und Gerüchen gereinigt und der Innenluft beigemischt.
In Produktionsgebäuden, insbesondere der Halbleiterindustrie, Elektrotechnik, Optik und Mikromechanik, werden große Luftmengen zur Erhaltung von stabilen, laminaren Luftströmungen in den Produktionsräumen benötigt. Hierzu werden große Volumenströme von Innenluft und Außenluft durch zentrale oder dezentrale Lüftungsanlagen geführt und gefiltert. Aus Gründen ausbeutemindernder Effekte auf die Produktion werden hierbei auch in zunehmendem Maße Luftfiltereinheiten eingesetzt, die gasförmige Kontaminationen (AMC: Airborne Molecular Contamination) aus der geförderten Luft entfernen.
Aus Gründen der Effizienz der beschriebenen Luftfiltration sowie der Servicefreundlichkeit der Luftfiltereinheiten wurden in den letzten Jahren Luftfiltereinheiten entwickelt, die aus kastenförmigen Filtergehäusen bestehen, in die in einer V-förmigen Anordnung Filterelemente eingesetzt sind, die vorteilhaft aus enggefalteten Kompositmaterialien zur Gasfiltration bestehen. Das Produktblatt N° 48.17.11/e/Wep/04.03 (McLeod Russel Filter AG, Uster, CH) beschreibt beispielhaft eine solche Luftfiltereinheit.
Die so beschriebene Filterkonstruktion ermöglichte es, die neugeschaffenen Gasfilter in standardisierten Aufnahme- und Rahmungssysteme einzusetzen, die zur Ausfiltrierung von Partikeln in der Luft insbesondere in der Belüftung von Produktionsgebäuden seit langem eingeführt sind. Hierbei werden besondere Anforderungen an die Einbaupräzision, den Dichtsitz und die Strömungsgleichmäßigkeit gestellt, die durch bereits bestehende Konstruktionen nach Stand der Technik gemäß Produktblatt N° 48.17.11/e/Wep/04.03 (McLeod Russel Filter AG, Uster, CH) gelöst werden konnten.
Aus der DE 44 21 911 C2 ist darüber hinaus ein Gasfilter bekannt, der einen Rahmen für Filtereinsätze mit Aktiv kohle auf weist, in den die Filtereinsätze festspannbar sind. Ferner ist aus der DE 44 11 078 A1 bekannt, dass bei einem Filter zum Abscheiden von Rauchgasen senkrecht übereinander angeordnete einzelne Filterkästen eingebaut sind. Auch aus der US 2003/0159586 A1 und der US 50 80 699 A sind Filtereinheiten bekannt, die einsatzartige Filtermaterialien aufweisen, die in die Filtereinheit einspannbar sind.
Nachteilig an den beschriebenen Produkten nach Stand der Technik ist ihre Konstruktionsausführung des festen Verbundes von Filterelementen zum Filtergehäuse, beziehungsweise relativ aufwendige Einspannpozeduren beim Wechseln der Filtereinsätze und/oder beim Öffnen und Schließen des Gehäuses der Filtereinheiten, die sich aus der Konstruktion der Partikelfilter ableiten.
Zwar gewährleisten die heute bekannten Bauformen eine hohe mechanische Stabilität des Produktes, eine hohe Belastbarkeit auch unter wechselnden Einflüssen von Klima und Luftstrom sowie eine geringe Leckluftmenge. Jedoch sind Gas adsorbierende Luftfiltereinheiten im Vergleich zu den bekannten Partikelfiltern gleicher Bauart Produkte, die aufgrund der Beladungsvorgänge, die beim Filtrationsschritt ablaufen und der Belastungen aus dem zu schützenden Produktionsprozess relativ schnell erschöpft sind und ausgetauscht werden müssen.
So wird unter heute üblichen Produktionsbedingungen eine Luftfiltereinheit für die Gasfiltration etwa alle 1–2 Jahre auszuwechseln sein, während ebenfalls eingebaute Partikelfiltereinheiten gleicher Größe und Bauart eine Lebensdauer von 6 – 10 Jahren haben.
Dabei ist bekannt, dass die Filtergehäuse der Luftfiltereinheit für die Gasfiltration ohne Probleme eine 6–10 jährige Lebensdauer aufweisen.
Der Wechsel der kompletten Luftfiltereinheiten nach Stand der Technik bedeutet einen erheblichen Arbeitsaufwand pro Produktionsstandort, in dem bis zu 3000 Luftfiltereinheiten verbaut sein können.
Da eine Wiederverwertung nicht möglich ist, bedeutet die Entsorgung der kompletten Einheiten einen Verlust großer Mengen hochwertiger Metallgehäuse, die i.a. in Edelstahl ausgeführt sind.
Die Demontage der vollständigen Filter nach Stand der Technik bedeutet, dass die gesamte Lüftungsanlage heruntergefahren werden muss und für diese Zeit Produktionseinschränkungen entstehen. Durch die hochdichte Einbauform der Luftfiltereinheiten in die Filterrahmen nach Stand der Technik muss eine Vielzahl von Verschraubungen gelöst werden, bevor die Luftfiltereinheit ausgebaut werden kann. Der gleiche Vorgang ist beim Einbau der neuen Einheit wieder vorzunehmen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Luftfiltereinheit zu schaffen, die die vorteilhaften Eigenschaften der Produkte nach dem Stand der Technik aufweist, aber die oben beschriebenen nachteiligen Eigenschaften nicht aufweist, insbesondere einen einfachen Austausch der Filtereinsätze ermöglicht.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung geht von einer Luftfiltereinheit mit einem kastenförmigen Filtergehäuse aus, das mit auswechselbaren adsorptiven Filterelementen bestückbar ist. In vorteil hafter Weise weist das kastenförmige Filtergehäuse eine abnehmbaren Gehäusewand auf und die adsorptiven Filterelemente sind dann so ausgestaltet, dass eine umlaufende Dichtfunktion gegenüber dem Filtergehäuse und der Gehäusewand besteht und dass die Gehäusewand durch das Anfügen einen Anpressdruck gegenüber den eingesetzten Filterelementen aufweist.
In besonders vorteilhafter Weise ist die abnehmbare Gehäusewand einteilig ausgeführt und die adsorptiven Filterelemente sind einzeln umlaufend metallfrei gerahmt.
Das Beschicken des kastenförmigen Filtergehäuses mit den gerahmten Filterelementen ist auf einfache Weise im Einbauzustand des Filtergehäuses in einen Aufnahmerahmen möglich, wobei dies in vorteilhafter Weise auch ohne Werkzeug möglich ist.
Gemäß der Erfindung ist der Wechsel der einzelnen Filterelemente bei laufender Lüftungsanlage möglich ist, ohne dass es zu einem kritischen Anstieg der Schadgaskonzentration kommt. Somit kann die Erneuerung der verbrauchten Filterelemente vorgenommen werden, ohne dass die komplette Luftfiltereinheit aus dem Aufnahmerahmen demontiert werden muss.
Zeichnung
Im folgenden wird anhand der Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel. des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht einer Luftfiltereinheit mit Führungsschienen für auswechselbare Filtereinsätze und einer dichtenden abnehmbaren Gehäusewand,
2 eine Filtereinsatz in zwei Ansichten und
3 eine abnehmbare Gehäusewand zum Verschluss der Filtereinheit mit den Filterelementen.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Das Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Luftfiltereinheit wird anhand einer schematischen 1 erläutert, die ein kastenförmiges Filtergehäuse 1 mit einer abnehmbaren Gehäusewand 2 und einer festen Gehäusewand 3 zeigt. In das kastenförmige Filtergehäuse 1 nach der 1 sind in Führungsschienen 4 adsorptive Filterelemente 5 einbringbar, die aus 2 im Detail in einer Draufsicht und in einer Seitenansicht zu entnehmen sind.
Das adsorptive Filterelement 5 nach der 2 ist so ausgestaltet, dass eine umlaufende Dichtfunktion mittels einer Dichtung 6 gegenüber dem Filtergehäuse 1 bzw. den Führungsschienen 4 im Bereich der Gehäusewände 2 und 3 nach der 1 ausgeübt wird, wobei die abnehmbare Gehäusewand 2 im Detail aus 3 ersichtlich ist. Die Gehäusewand 2 nach der 3 weist dabei beim Anfügen an das Filtergehäuse 1 einen Anpressdruck gegenüber den eingesetzten Filterelementen 5 bzw. den Dichtungen 6 und den Führungsschienen 4 auf.
Die dargestellte Luftfiltereinheit ist so konstruiert, dass die Filterelemente 5 und das Filtergehäuse 1 nicht dauerhaft verbunden sind. Vielmehr besteht das Filtergehäuse 1 nach der 1 aus einem Filterkasten, der in seinem inneren die Führungsschienen 4 aus dem Gehäusematerial aufweist und die mit dem Gehäuse 1 selbst fest verbunden sind.
Das Filtergehäuse 1 besitzt über die Führungsschienen 4 im Bereich der Rückwand 3 eine geschlossene Dichtungsseite, die als eine Anpressvorrichtung das Filtergehäuse 1 dicht mit der Filteraufnahme, d.h. mit den eingesetzten Filterelementen 5 verbindet. Zwischen den Führungsschienen 4 an der Wand 2 bzw. 3 kann die zu filternde Luft an und von den Filterelementen 5 strömen.
Dahingegen ist die gegenüberliegende Seite als sicher verschließbarer abnehmbarer Abschluss in Form der abnehmbaren Gehäusewand 2 ausgebildet, so dass bei geöffneter Gehäuserückwand 2 einzeln gerahmte Filterelemente 5 in die vorzugsweise v-förmig angeordneten Führungsschienen 4 ins Filtergehäuse 1 eingeschoben werden können.
Die einzeln gerahmten Filterelemente 5 nach der 2 sind dabei, wie erwähnt, mit einer umlaufenden profilierten Dichtungsfunktion durch die Dichtungen 6 ausgeführt, die den Dichtsitz jedes einzelnen Elementes 5 gegenüber der Innenwand des Filtergehäuses 1 gewährleistet. Der rückwärtige Abschluss ist nach der 1 durch Führungsschienen 4 im Bereich der Wand 3 so ausgebildet, dass beim Schließen des Filtergehäuses 1 eine hinreichende Pressung zwischen den Filterelementen 5 und den Führungsschienen 4 erzeugt wird, um den vollständigen Dichtsitz der Filterelemente 5 im Filtergehäuse 1 zu gewährleisten.
Das Öffnen und Schließen der Luftfiltereinheit ist im Einbauzustand in einem übergeordneten Aufnahmerahmen möglich, der ggf. zu kompletten Filterwänden zusammengesetzt ist. Mit dem erfindungsgemäßen Dichtsitz der Filterelemente 5 im Filtergehäuse 1 wird ein Wechsel der verbrauchten Filterelemente 5 auf einfachste Weise möglich. Durch das Ein- und Ausbauen einzelner Filterelemente 5 ist ein aufwändiger Wartungsschritt für die gesamte Filterwand entfallen. Die stark verminderte Servicezeit re duziert somit die Stillstandszeit der Lüftungsanlage und erhöht damit die Produktivität. Im Normalfall kann in einer Lüftungsanlage sogar auf ein Abschalten verzichtet werden, da durch den schrittweisen Wechsel einzelner Filterelemente keine signifikanten Leckluftmengen entstehen.
Die Abfallmenge für die beschriebene Luftfiltereinheit ist wesentlich auf die verbrauchten Filterelemente reduziert. Durch die metallfreie Ausführung der Filterelemente und den Sorbentiengehalt (i.a. Aktivkohle) kann der Abfall i.a. nach Regelung der lokalen Abfallbehörden komplett thermisch verwertet werden.

Claims

Luftfiltereinheit mit einem kastenförmigen Filtergehäuse (1), das mit auswechselbaren adsorptiven Filterelementen (5) bestückbar ist, dadurch gekennzeichnet dass –das kastenförmige Filtergehäuse (1) eine abnehmbare Gehäusewand (2) aufweist, –dass die adsorptiven Filterelemente (5) so ausgestaltet sind, dass eine umlaufende Dichtfunktion (6) in Führungsschienen (4) gegenüber dem Filtergehäuse (1) und den Gehäusewänden (2,3) besteht und –dass die Gehäusewand (2) beim Anfügen einen Anpressdruck gegenüber den eingesetzten Filterelementen (5) und ausübt.
Luftfiltereinheit nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass –die Gehäusewand (2) einteilig ausgeführt ist
Luftfiltereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass –die adsorptiven Filterelemente (5) einzeln umlaufend metallfrei gerahmt sind.
Luftfiltereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass –das Beschicken des kastenförmigen Filtergehäuses (1) mit den gerahmten Filterelementen (5) im Einbauzustand des Filtergehäuses (1) in einem Aufnahmerahmen möglich ist.
Luftfiltereinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass –das Beschicken des kastenförmigen Filtergehäuses (1) mit den gerahmten Filterelementen (5) im Einbauzustand des Filtergehäuses (1) im Aufnahmerahmen ohne Werkzeug möglich ist.
Luftfiltereinheit nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass –der Wechsel der einzelnen Filterelemente (5) bei laufender Lüftungsanlage möglich ist, ohne dass es zu einem kritischen Anstieg der Schadgaskonzentration kommt.