DE2217612A1

DE2217612A1 - Filter zum Entfernen von Teilchen und Aerosol aus Luft und anderen Gasen

Info

Publication number: DE2217612A1
Application number: DE19722217612
Authority: DE
Inventors: Leo North Caldwell; Shuhan George N. Cranford; N.J. Avondoglio (V.StA.). P
Original assignee: General Dynamics Corp., New York, N.Y. (V.StA.)
Priority date: 1971-04-12
Filing date: 1972-04-12
Publication date: 1972-12-14
Also published as: FR2132868A1; FR2132868B1; JPS555964B1; US3800514A; DE2217612C3; CA992881A; CH549403A; DE2217612B2; GB1385767A

Description

DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. EITLE · DR. HER. NAT. K. HOFFMANN PATE NTANWAIiTE D-8000 MÖNCHEN 81 · ARABELLASTRASSE 4 · TELEFON (0811) 911087

General Dynamics Corporation, New York,

Filter zum Entfernen von Teilchen und Aerosol aus Luft und

anderen Gasen

Die Erfindung betrifft einen Filter, irisbesondere eine vorteilhafte Weiterbildung eines Zentrifugalfilters, der einen drehbaren hohlen zylindrischen Körper aus porösem Filtermaterial mit einem vorderen und einem hinteren Ende enthält, und ein den Körper umgebendes und in einer Entfernung von seiner äußeren Peripherie angeordnetes Gehäuse mit einem hinteren Endverschluß besitzt. Die Erfindung betrifft Filter des in US-PS 3 289 397 beschriebenen

209851/0660

Typs ("Reissue"-Patentschrift 26 927 vom 3>o. Juni 197o).

Zwar sind Filter des in obiger Patentschrift beschriebenen Typs als äußerst zufriedenstellend für die Entfernung von Verunreinigungen aus Gasströmen befunden worden, doch ist es erforderlich und Ziel der vorliegenden Erfindung, ihre Wirksamkeit zu verstärken.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Gehäuse einen sich radial in einem ersten Abstand zwischen der äußeren Peripherie und der Gehäusewand erstreckenden ersten Raurafoegrenzt und einen Vorderteil besitzt, der sich auf die Achse des Körpers zu und über das vordere Ende des letzteren erstreckt und an diesem Vorderende eine Eingangsöffnung in das Körperinnere aufweist, und daß das Gehäuse auch einen sich axial in Richtung nach hinten über das hintere Ende des Körpers hinaus erstreckenden rückwärtigen Teil besitzt, der einen sich radial in einem zweiten Abstand über den ersten Abstand hinaus erstreckenden zweiten Raum begrenzt, welcher wenigstens eine Ausgangsöffnung aufweist.

Das Gehäuse für den aus porösem Material bestehenden rotierenden Filter besitzt an der Rückseite der Trommel einen Wulstbereich, durch welchen der Fluß gesteigert, der Druckabfall durch den Filter herabgesetzt und ein leichteres Entfernen der Verunreinigungen ermöglicht wird. Insbesondere ändert sich die Geschwindigkeit der Luft oder des Gases abrupt bei Eintritt in den wulstförmigen rückwärtigen Teil, was bewirkt, daß alle Teilchen und sonstigen Verunreinigungen, die durch den rotierenden Filter nicht ausgefiltert wurden, aus dem Gas- oder Luftstrom fallen. Der Filter ist daher wirksamer und in der Lage, mehr Verunreinigungen zu entfernen.

209851/0650

V/eitere Einzelheiten der Erfindung sollen anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert und beschrieben werden, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen ist.

Fig. 1 ist eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Filters,

Fig. 2 ist eine Rückansicht des gleichen Filters, und

Fig. 3 ist eine Seitenansicht des Filters mit weggebrochenen Teilen, um die Konstruktion innen zu zeigen.

In den Zeichnungen ist bei Io ein Fuß gezeigt, auf dem ein Gehäuse 12 angebracht ist, an dem die Schenkel 14 des Fußes am rückwärtigen Teil 16 des Gehäuses angeschweißt sind. Die Shenkel 14 erstrecken sich auch durch die Wand des Gehäuses 16 bis zu einem Zylinder 36, an dem sie durch Schweißen befestigt sind. Außerdem erstrecken sich gemäß Fig. 2 radiale Flügel 39 zwischen Gehäuse 16 und Zylinder 36 und verleihen dem Bauteil an dieser Stelle Festigkeit. Das Gehäuse 12 selbst ist im wesentlichen zylindrisch geformt, das vordere Ende des Gehäuses ist geschlossen, abgesehen von einem mit einer öffnung versehenen zentralen Hals 18, welcher einen Eingang zu dem Filter bildet. Eine Düse oder ein Schlauch, welcher sich z.B. zu einer Maschine erstrecken kann, aus dessen Umgebung Aerosol, Teilchen ' oder andere Verunreinigungen entfernt werden sollen, kann am Hals l8 befestigt werden.

Der vordere Teil 22 des Gehäuses erstreckt sich vom vorderen Ende bis zu einem konischen Bereich 2o. Da der rückwärtige Teil 16 In radialer Richtung größer als der

209851/0650

vordere Teil ist, besitzt er Wulstform.

Es'ist ein Merkmal der Erfindung, ein Gehäuse der beschriebenen Form vorzusehen, da diese Form für den verbesserten Luftstrom und größere Arbeitsleistung gemäß der Erfindung sorgt. Alle Teilchen, welche aus dem Vorderteil des Filters nicht entfernt wurden, oder in Form größerer öltropfen koaleszierter Nebel oder Aerosol sind bei Eintritt in den rückwärtigen Teil einer abrupten Geschwindigkeitsverringerung unterworfen, und zwar aufgrund des großen Raumes 68 im rückwärtigen Teil, verglichen mit dem Arbeitsraum 66 im Vorderteil. Dieser Geschwindigkeitswechsel bewirkt, daß die Teilchen an die Wand des rückwärtigen Teils l6 des Gehäuses fallen. Letzteres besteht aus zwei Teilen, um zur Wartung des Filters an einander gegenüberliegenden Flanschen 21 und 23 (zwischen die eine Dichtung eingelegt werden kann) leicht auseinandergenommen werden zu können. Das rückwärtige Ende 24 des Gehäuses 12 weist drei sektorförmige öffnungen 26, 28, Jo auf, welche mit einem Gitter 52 bedeckt werden können. Diese öffnungen stellen den Luftausgang für den Filter dar.

Eine am rückwärtigen Ende des Gehäuses an einem Zylinder 36 angeschweißte Kante J4 bildet einen Teil der Gehäuseeinheit an der Rückseite; der Zylinder hält den Mantel eines Elektromotors 58. Der Zylinder 36, die Flügel 39 und der rückwärtige Teil l6 des Gehäuses bilden zusammen mit den Schenkeln 14 des Fußes Io ein einheitliches Bauteil, welches den Motor 58 festhält und dessen Vibration während der Arbeit verringert. Die Welle 4o des Motors verläuft koaxial zum Gehäuse 12. Eine Anschlußdose 41 ist für den elektrischen Anschluß zum Motor 38 vorgesehen.

Ein aus Filter und Trommel bestehendes Bauteil 42 ist durch Nut und Feder 44 mit der Welle 4o verbunden. Dieses

- 5 -209851/0650

Bauteil besteht aus einem Körper 45 aus porösem Filtermaterial (z.B. Polyurethanschaum) in Form eines hohlen Zylinders. Dieser Filterkörper ist durch flexible Befestigungsbänder 46 aus Kunststoff angebracht (um den Filterkörper leicht entfernen zu können) und erstreckt sich durch ein mit Löchern versehenes Rohr 48, das an seinem vorderen Ende eine Krümmung aufweist, um als Behälter für den Filterkörper 45 zu dienen.

Das Rohr 48 ist durch eine scheibenähnliche Stirnplatte 5o mit einem auf die Welle 4o aufgekeilten Bund 52 verbunden. Die Stirnplatte ist am Bund 52 und dem Rohr angeschweißt und dient auch dazu, das rückwärtige Ende des Filterkörpers zu verschließen. Ein Zylinder 56 aus durchlöchertem Metallblech ist im rückwärtigen Teil l6 des Gehäuses 12 angeordnet. Dieser durchlöcherte Zylinder ist zwischen dem sich erweiternden Bereich 2o des Gehäuses und einem Ring 58 eingeschweißt, welcher sich radial aus der Außenwand des rückwärtigen Teils l6 des Gehäuses nach oben erstreckt. Ein Auslaßrohr 60 für Flüssigkeiten erstreckt sich durch das Gehäuse in den Bereich hinter dem Ring 58.

Vor der Scheibe 58 erstrecken sich radial durch den rückwärtigen Teil l6 zwei Schichten aus Filtermaterial 62 und 64. Das erste 62 ist möglichst ein Schaummaterial wie der Körper 45. Das zweite 64 kann ein Metallnetz oder dergleichen sein.

Es sollte vermerkt werden, daß der erste Raum 66 der radiale Zwischenraum zwischen der Filtertrommelanordnung (d.h. des Rohres 48) und der Wand des Vorderteils des Gehäuses ist. Dieser erste Raum geht in einen vom rückwärtigen Teil χ6 des Gehäuses begrenzten zweiten Raum 68 über. Der zweite Raum ist in radialer Abmessung größer als der erste

- 6 209851/0650

Raum und erzeugt dadurch die plötzliche Geschwindigkeitsveränderung, um, wie oben erwähnt, die Ausscheidung koaleszierter Aerosol- und sonstiger Teilchen zu steigern.

Bei Betätigung des Filters strömt Luft oder Gas aus der Eingangsöffnung am Hals 18 zu dem Ausgang an den öffnungen 26, 2(3 und ;5o. Die Luft bzw. das Gas bewegt sich in Schraubenform kontinuierlich durch den Filterkörper 45, wie in den oben genannten Patentschriften erklärt, und bewirkt dadurch die Abscheidung von Nebel und Teilchen im Vorderbereich der Filtereinheit. Ein kleines Gebläse kann an der Welle angebracht sein, um, falls erwünscht, zur Verteilung des Flusses beizutragen. Der große zweite Raum 68 sorgt durch Vorhandensein des Wulstbereiches für ein plötzliches Abnehmen der Geschwindigkeit^eine Steigerung des Flusses und eine Verminderung des Druckabfalls und der Belastung des Motors. Der perforierte Zylinder 56 trägt auch zum Halten bei, wirkt aber nicht hemmend auf den Gas- bzw. Luftfluß und stellt einen Bereich dar, an dem sich die koaleszierten Teilchen sammeln können und dann in einen Bereich in der Nähe des Eingangs des Rohres 60 fallen, durch das die Flüssigkeiten ablaufen können. Eine Flasche oder ein Schlauch ist an dem Ring 7o um das Rohr 60 leicht anzuschließen.

Abwandlungen und Änderungen des oben beschriebenen Filters im Rahmen der Erfindung enthalten verschiedene Anordnungen zum Halten des Filtertrommelbauteils 42, verschiedene Einrichtungen zum Auseinandernehmen des Gehäuses zum Warten des Filters (z.B. O-Ringe und herumzuwickelnde Befestigungsringe), und schließen eine Verjüngung des rückwärtigen Endes des rückwärtigen Gehäuseteiles ein, um verschiedene Füße anzubringen, die z.B. unmittelbar mit dem Motormantel verbunden sind.

- 7 -209851/0650

Claims

Patentansprüche

(l!Filter, der einen drehbaren hohlen zylindrischen Körper aus porösem Filtermaterial mit einem vorderen und einem hinteren Ende enthält und ein den Körper umgebendes und in einer Entfernung von seiner äußeren Peripherie angeordnetes Gehäuse mit einem hinteren Endverschluß besitzt, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse einen sich radial in einem ersten Abstand zwischen der äußeren Peripherie und der Gehäusewand erstreckenden ersten Raum (66) begrenzt und einen Vorderteil besitzt, der sich auf die Achse des Körpers zu und über das vordere Ende des letzteren erstreckt und an diesem Vorderende eine Eingangsöffnung (l8) in das Körperinnere aufweist, und daß das Gehäuse auch einen sich axial in Richtung nach hinten über das hintere Ende des Körpers hinaus erstreckenden rückwärtigen Teil besitzt, der einen sich radial in einem zweiten Abstand über den ersten Abstand hinaus erstreckenden zweiten Raum (68) begrenzt, welcher wenigstens eine Ausgangsöffnung aufweist.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem vorderen und rückwärtigen Teil des Gehäuses die Gehäusewand (bei 2o) nach außen kegelig verläuft.

5. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine allgemein zylindrische Form aufweist und der rückwärtige Teil außerdem Wulstform aufweist.

- 8 -209851/065Ü

4. Filter nach Anspruch J>, dadurch g e k e η η zeich.net, daß eine Scheibe aus porösem Filmmaterial (62, 64) sich diametral quer durch den rückwärtigen Teil erstreckt.

5· Filter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein perforierter Zylinder (56) sich axial durch den rückwärtigen Teil des Gehäuses erstreckt und einen zwischen dem Durchmesser des vorderen und des hinteren Teils des Gehäuses liegenden Durchmesser besitzt.

6. Filter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge des perforierten Zylinders kürzer ist als die axiale Länge des rückwärtigen Teils des Gehäuses, daß sich der perforierte Zylinder vom Vorderteil in einer axialen Richtung z.T. durch den rückwärtigen Teil erstreckt, und daß die Scheibe aus Filtermaterial sich am hinteren Ende des perforierten Zylinders radial quer durch den rückwärtigen Teil erstreckt.

7· Filter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein Ausflußrohr (6o) für Flüssigkeiten von der Außenseite des rückwärtigen Teils in den Bereich des rückwärtigen Teils zwischen der Scheibe und dem rückwärtigen Ende des rückwärtigen Teils erstreckt.

VQ9851/065U

L e e r s e i t e