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Technisches Gebiet
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Das vorliegende Gebrauchsmuster betrifft Gasfilter. Insbesondere betrifft das vorliegende Gebrauchsmuster eine neuartige Filteranordnung.
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Hintergrund und Stand der Technik
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Gasfilter, etwa Luftfilter, werden üblicherweise zum Filtern von Luft in Gebäuden oder von Gasmischungen in der Prozessindustrie eingesetzt. Ein spezielles Beispiel ist die Verwendung von Gasfiltern zur Steuerung von säurehaltigen Gasen, die für die Korrosion elektronischer und elektrische Einrichtungen in Schwerindustrieprozessen verantwortlich sind. Gasfilter gibt es in diversen Formen und Größen abhängig von der Anwendung, etwa zylinderförmig oder in ebener Form. Die Gasfilter, die auch als Gasfilteranordnungen bezeichnet werden, umfassen adsorbierende Filtermedien, etwa Feststoffe in Form von Körnchen, Pellets oder Kügelchen oder Mischungen davon, organische oder synthetische Fasern oder Fasergewebe, gewebte Materialien oder Fließstoffe, die in einem gasdurchlässigen Rahmen oder Behälter eingeschlossen sind. Bei der Verwendung wird das zu filternde Gas durch den Behälter geleitet und somit durch die Filtermedien geführt. Gasfilter erschöpfen sich, so dass ihre Filterwirksamkeit reduziert wird. Daher werden die Gasfilteranordnungen typischerweise in herkömmlichen Gehäusen mit Seiten- und Frontzugang an dem Installationsort in abnehmbarer Weise montiert, wodurch ein einfaches Austauschen der Filteranordnungen möglich ist, wobei die Filteranordnungen dadurch als austauschbare Filterpatronen fungieren.
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Ein Behälter umfasst einen ersten und einen zweiten gasdurchlässigen Wandaufbau, wobei der erste und der zweite Wandaufbau so zueinander beabstandet sind, dass ein Zwischenraum zwischen ihnen zur Aufnahme von Filtermedien gebildet ist. Der vorgesehene Zwischenraum kann eine beliebige geeignete Form haben, etwa im Wesentlichen eben/schachtelförmig, als Hohlzylinder oder als V-Form. Zu filterndes Gas wird durch die Filteranordnung zwangsweise geführt, wobei das Gas durch den ersten gasdurchlässigen Wandaufbau in den Behälter eintritt, danach die Filtermedien durchströmt und schließlich durch den zweiten gasförmigen Wandaufbau den Behälter verlässt. Es werden häufig Seitenplatten verwendet, um den Zwischenraum derart abzudichten, dass das Gas nicht an der Gasfilteranordnung vorbeiströmt, ohne die Filtermedien zu durchströmen.
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Ein Beispiel einer Filteranordnung ist in der
US-Patentanmeldung 2007/0168447 A1 gezeigt, worin in der dortigen
2 zwei Behälter gezeigt sind, die in V-Formation ähnlich zu der konventionellen Einrichtung angeordnet sind, die in
4 des vorliegenden Gebrauchsmusters dargestellt ist. Jeder Behälter umfasst zwei im Wesentlichen ebene gasdurchlässige Wandaufbauten, die mit Abstand zueinander derart angeordnet sind, dass ein Zwischenraum zur Aufnahme und zum Halten von Filtermedien gebildet ist. Endbereiche der gasdurchlässigen Wände sind an nicht-gasdurchlässigen Wänden angebracht, die den Abstand zwischen den gasdurchlässigen Wänden aufrechterhalten. Die gasdurchlässigen Wandaufbauten werden durch Spritzguss einer gitterartigen Kunststoffstruktur mit Gasdurchlässen hergestellt, wie dies gezeigt ist.
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Die Größe der Gasdurchlässe ist so groß wie möglich gestaltet, wobei sie dennoch ausreichend klein sind, um zu verhindern, dass Filtermedien aus dem Behälter austreten. Eine größere Größe der Gasdurchlässe sorgt im Allgemeinen für einen kleineren Druckabfall als eine kleine Größe des Gasdurchlasses.
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Ferner ist auch die Robustheit der gasdurchlässigen Wände von Wichtigkeit, da sich dann die Wände aufgrund von Kräften nicht so stark verformen, die durch einen Druckabfall über dem Filter oder das bloße Gewicht der adsorbierenden Medien hervorgerufen werden. Gemäß der
US 2007/0168447 wird die Robustheit bzw. Festigkeit der gasdurchlässigen Wandaufbauten durch die Bereitstellung durch Stützrippen erhöht, die als Einheit mit dem Gitter ausgebildet sind, wie in
7 der
US 2007/0168447 gezeigt ist.
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Gemäß der
US 2007/0168447 A1 sind die Einlässe der Gasöffnungen der gasdurchlässigen Wände optional zulaufend bzw. konisch. Die Öffnungen auf Seite des Gaseinlasses haben eine größere Fläche als auf der Seite des Gasauslasses, um eine verbesserte Fluidströmung zu ermöglich und somit den Druckabfall zu reduzieren.
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Somit besteht insgesamt eine Herausforderung für bekannte Gasfilteranordnungen darin, den Druckabfall über der Gasfilteranordnung zu vermeiden, während gleichzeitig ein angemessenes Filterverhalten, eine geeignete Festigkeit und eine Einfachheit bei der Herstellung gewährleistet werden.
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Überblick über das Gebrauchsmuster
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Es wäre vorteilhaft, eine Gasfilteranordnung bereitzustellen, die einen geringeren Druckabfall bietet, während ein angemessenes Filterverhalten, eine entsprechende Festigkeit und ein einfaches Herstellen gewährleistet sind.
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Ein Aspekt des Gebrauchsmusters betrifft daher eine Gasfilteranordnung, die diese Probleme behebt, wobei die Gasfilteranordnung ein adsorbierendes Filtermedium mit Körnchen, Pellets oder Kügelchen und einen Filtermedienbehälter mit einem ersten und einem zweiten gasdurchlässigen Wandaufbau aufweist. Der erste und der zweite Wandaufbau sind mit Abstand zueinander derart angeordnet, dass ein Zwischenraum zwischen ihnen zur Aufnahme von Filtermedien gebildet ist. Des Weiteren weisen der erste und der zweite Wandaufbau ein Gitter und ein an dem Gitter befestigtes Netzwerk bzw. Sieb auf. Die Kombination aus Gitter und Sieb, das an dem Gitter angebracht ist, ermöglicht die Verwendung einer größeren Gitterlochgröße, ohne dass die Gefahr besteht, dass Körnchen aus der Gasfilteranordnung austreten. Dies wiederum ermöglicht einen geringeren Druckabfall über der Gasfilteranordnung, ohne dass die Festigkeit oder das Filterverhalten in negativer Weise beeinflusst werden. Da ferner das Sieb an dem Gitter angebracht ist, kann die Gasfilteranordnung in einfacher Weise zusammengefügt werden. Da das Sieb an dem Gitter befestigt ist, wird sich das Sieb bei Einwirkung einer Kraft auf das Sieb nicht über dem Gitter durch das Filtermedium mit Körnchen, Pellets oder Kügelchen verschieben.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Gitterlochgröße ausreichend groß ausgewählt, so dass Gittermedien durch die Löcher des Gitters hindurch bewegbar sind, und wobei die Siebgewebedichte ausreichend klein gewählt ist, so dass die Filtermedienkörnchen in dem Filtermedienbehälter bleiben. Die große Größe des Gitters sichert einen geringen Druckabfall durch das Gitter selbst, während die Verwendung eines stabileren Gitters möglich ist, ohne dass die Gasströmung durch das Gitter beschränkt wird. Die Verwendung eines derartigen Feinsiebs ermöglicht die Verwendung eines groben Gitters, das für sich selbst nicht in der Lage ist, die Körnchen in dem Filtermedienbehälter zu halten.
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Gemäß einer Ausführungsform hat das Sieb eine Gewebedichte von mindestens 36 pcs pro Zoll.
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Gemäß einer Ausführungsform hat das Sieb ein Gewebeluftdurchlässigkeitsverhältnis von mindestens 5,5 m/s.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das Sieb aus Kunststoff, etwa PET hergestellt.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das Gitter aus thermoplastischem Kunststoff, etwa ABS hergestellt. Die Verwendung eines thermoplastischen Kunststoffs ermöglicht die Verwendung von Ultraschallschweißung oder Spritzguss zum Befestigen des Siebs an dem Gitter.
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Gemäß einer Ausführungsform wird das Sieb an dem Gitter durch Aufspritzen des Gitters auf das Sieb hergestellt. Ein derartiges Herstellungsverfahren sorgt für eine sehr robuste und gleichmäßige Verbindung zwischen Sieb und Gitter.
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Gemäß einer Ausführungsform grenzen der erste und der zweite Wandaufbau einen V-förmigen Raum, einen zylindrischen Raum oder einen rechteckigen schachtelartigen Raum ab. Dies sind übliche Formen für Gasfilter und führen damit dazu, dass die verbesserten Filter dieses Gebrauchsmusters in bestehenden Einrichtungen verwendbar sind, in denen ein neuer Filter benötigt wird.
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Figurenliste
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Das Gebrauchsmuster wird nun detaillierter und mit Verweis auf die angefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer Filteranordnung gemäß einer ersten Ausführungsform des vorliegenden Gebrauchsmusters ist.
- 2 eine vergrößerte Ansicht des Bereichs A der in 1 gezeigten Filteranordnung ist, wobei das Sieb sichtbar und schematisch dargestellt ist.
- 3 eine perspektivische Ansicht ist, die die erste und die zweite gasdurchlässige Wand zeigt, ohne dass das Sieb gezeigt ist.
- 4 eine erste und eine zweite Wand einer konventionellen Gasfilteranordnung zeigt; wie durch Vergleich ersichtlich ist, haben die konventionellen Wände wesentlich kleiner Löcher als die Wände des Gebrauchsmusters.
- 5 und 6 schematische Ansichten einer gasdurchlässigen Wand eines konventionellen Filtermedienbehälters zeigen. 5 ist eine Draufsicht und 6 ist eine Querschnittsansicht, in der adsorbierende Filtermedien mit Körnchen, Pellets oder Kügelchen schematisch gezeigt sind.
- 7 und 8 schematische Ansichten einer gasdurchlässigen Wand einer Gasfilteranordnung gemäß dem vorliegenden Gebrauchsmuster zeigen. 7 ist eine Draufsicht und 8 ist eine Querschnittsansicht, wobei granulare adsorbierende Filtermedien schematisch gezeigt sind.
- 9-10 eine Ausführungsform des Gebrauchsmustermodells zeigen.
- 11 eine weitere Ausführungsform des Gebrauchsmusters zeigt.
| 1 | Gasfilteranordnung | 5 | Zweiter gasdurchlässiger Wandaufbau |
| 2 | Adsorbierende Filtermedien | 6 | Zwischenraum |
| 3 | Filtermedienbehälter | 7 | Gitter |
| 4 | Erster gasdurchlässiger Wandaufbau | 8 | Sieb bzw. Netz |
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Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
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Wie in 1-3 gezeigt, umfasst eine erste Ausführungsform der Gasfilteranordnung 1 des Gebrauchsmusters ein adsorbierendes Filtermedium mit Körnchen, Pellets oder Kügelchen 2 und einen Filtermedienbehälter 3 mit einem ersten 4 und einem zweiten 5 gasdurchlässigen Wandaufbau, Der erste 4 und der zweite 5 Wandaufbau sind mit Abstand zueinander derart angeordnet, dass ein Zwischenraum 6 zwischen ihnen zur Aufnahme des Filtermediums 2 gebildet ist. Ferner weisen der erste 4 und der zweite 5 Wandaufbau ein Gitter 7 und ein Sieb 8, das an dem Gitter 7 angebracht ist, auf. Die Gitterlochgröße ist ausreichend groß für die Körnchen des Filtermediums 2 ausgewählt, so dass diese durch die Löcher des Gittes 7 bewegbar sind, und die Gewebedichte des Siebs 8 ist ausreichend klein gewählt, so dass die Körnchen des Filtermediums 2 in dem Filtermedienbehälter 3 gehalten werden. Das Sieb hat eine Gewebedichte von mindestens 36 pcs pro Zoll mit einer/einem Faserfeinheit-Dicke/Durchmesser von ungefähr 0,2 mm. Dies ergibt ein Siebloch mit ungefähr quadratischer Form mit einer Lochbreite und einer Lochlänge von ungefähr 0,5 mm. Tests haben gezeigt, dass das Sieb 8 ein Gewebe-Luft-Durchlässigkeitsverhältnis von ungefähr 5,5 m/s hat.
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Das Sieb 8 ist ein PET-Harzgewebe und das Gitter 7 ist aus Spritzguss-ABS hergestellt. Es sind andere Materialien innerhalb des Bereichs des Gebrauchsmusters möglich. Das Sieb 8 ist an dem Gitter 7 durch Spritzgießen bzw. Aufspritzen des Gitters 7 auf das Sieb 8 befestigt. Um dies zu bewerkstelligen, wird das Sieb 8 über einer offenen Spritzgussform derart angebracht, dass es beim Schließen der Form vor dem Einspritzen des Kunststoffs aufgenommen wird. Der Kunststoff wird nachfolgend so eingespritzt, dass das Gitter 7 direkt auf dem Sieb 8 gebildet wird. Der Kunststoff durchdringt das Gewebe des Siebs 8 und verfestigt sich dann, wodurch das Sieb 8 an dem Gitter 7 befestigt wird.
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Die Kombination aus Gitter 7 und Sieb 8, das an dem Gitter 7 angebracht ist, ermöglicht die Verwendung einer größeren Gitterlochgröße, ohne dass die Gefahr besteht, dass die Körnchen 2 aus der Gasfilteranordnung 1 entweichen. Dies ermöglicht wiederum einen geringeren Druckabfall über das Gasfilteranordnung 1, ohne dass die Festigkeit oder das Filterverhalten negativ beeinflusst wird.
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Da ferner das Sieb 8 an dem Gitter 7 angebracht ist, kann die Gasfilteranordnung 1 in einfacher Weise zusammengebaut und nachfolgend mit einem Filtermedium gefüllt werden. Da das Sieb 8 an dem Gitter 7 angebracht ist, verschiebt sich das Sieb 8 bei Einwirkung einer Kraft auf das Sieb 8 durch das Filtermedium aus Körnchen, Pellets oder Kügelchen 2 nicht über dem Gitter 7.
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Die große Größe des Gitters 7 gewährleistet einen geringen Druckabfall aufgrund des Gitters 7 selbst, wobei auch die Verwendung eines stärkeren Gitters 7 möglich ist, ohne den Gasdurchfluss durch das Gitter 7 zu begrenzen. Die Verwendung eines derartigen feinen Siebs 8 ermöglicht die Verwendung eines groben Gitters 7, das für sich selbst nicht in der Lage ist, die Körnchen in dem Filtermedienbehälter 3 zurückzuhalten. Das Spritzgießen des Gitters direkt auf das Sieb sorgt für eine robuste und gleichmäßige Verbindung zwischen dem Sieb 8 und dem Gitter 7. In einigen Ausführungsformen beträgt die Gittedochgröße 10 x 50 mm und in anderen Ausführungsformen beträgt die Gitterlochgröße 10 x 25 mm, obwohl andere Gitterlochgrößen im Rahmen des vorliegenden Gebrauchsmusters möglich sind.
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In einigen Ausführungsformen wird das Gitter 7 an dem Sieb 8 mittels eines Klebemittels angebracht.
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In einigen Ausführungsformen bilden der erste und der zweite Wandaufbau einen V-förmigen, zylindrischen oder rechteckigen schachtelförmigen Zwischenraum 6.
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Der neuartige Wandaufbau 4, 5 für Filtermedienbehälter 3 kann für bekannte Gasfilteranordnungen angewendet werden, indem die konventionellen gasdurchlässigen Wände durch den hierin offenbarten gasdurchlässigen Wandaufbau 4, 5 ersetzt werden, der ein Sieb 8 aufweist, das an einem groben Gitter 7 befestigt ist. Es sind dabei nur routinemäßige Modifizierungen erforderlich.
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Das Sieb 8 ist ein Gewebesieb mit relativ geringer Gewebedichte, und somit relativ großen Löchern und einer hohen Luftdurchlässigkeit. Ein derartiges Sieb ist nicht mit Filtersieben zu verwechseln, die manchmal verwendet werden, um groben Staub, beispielsweise in einer Waschanlage abzutrennen, wobei das Filtersieb als ein Filtermedium anstatt eines Behälters verwendet ist.
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Obwohl das Gebrauchsmuster hierin detailliert in den Zeichnungen und der vorhergehenden Beschreibung dargestellt und beschrieben ist, sind derartige Darstellungen und Beschreibungen als lediglich anschaulich und beispielhaft und nicht beschränkend zu betrachten; das Gebrauchsmuster ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt. Es können sich andere Varianten für die offenbarten Ausführungsformen ergeben und vom Fachmann angewendet werden, wenn er das beanspruchte Gebrauchsmuster in die Praxis umsetzt, wobei sich dies aus dem Studium der Zeichnungen, der Offenbarung und den angehängten Ansprüchen ergibt. In den Ansprüchen schließt der Begriff „mit bzw. umfassend“ andere Elemente oder Schritte nicht aus und der unbestimmte Artikel „einer, eine, ein“ schließt eine Mehrzahl nicht aus. Die bloße Tatsache, dass gewisse Maßnahmen in zueinander unterschiedlichen abhängigen Ansprüchen genannt sind, zeigt nicht an, dass eine Kombination dieser Maßnahmen nicht vorteilhaft eingesetzt werden kann. Bezugszeichen in den Ansprüchen sollten nicht als Einschränkung des Schutzbereichs ausgelegt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2007/0168447 A1 [0004, 0007]
- US 2007/0168447 [0006]
