DE2244414A1

DE2244414A1 - Elektrisch leitendes filterelement fuer medien

Info

Publication number: DE2244414A1
Application number: DE2244414A
Authority: DE
Inventors: Floyd Eugene Colvin; Franklin George Gilbert; John Russell Mummert
Original assignee: Carborundum Co
Current assignee: Unifrax 1 LLC
Priority date: 1971-09-10
Filing date: 1972-09-09
Publication date: 1973-03-15
Also published as: US3933643A; JPS4836768A; CA1010380A; GB1401816A

Description

PATENTANWÄLTE
Dipl.-Ing. WERNER COHAUSZ · Dipl.-Ing. WILHELM FLORACK · Dipl.-Ing. RUDOLF KNAUF

4 Dösseidorf, Sdiumannstraße 97

22U4U

The Carborundum Company

"1625 Buffalo Avenue

IJiagara Falls, li'ew Xork, TJbA 7· September

Elektrisch leitendes Filterelement für IIedien

Die Erfindung betrifft ein elektrisch leitendes Filterelement für Ii e dien.

Eine iiediuiafiltrierung ist ein bekannter industrieller Vorgang. Es sind viele verschiedene Arten von Filtervorrichtungen entwickelt worden, beginnend mit Einheiten zur Trennung relativ grober Partikel aus einem Mediumstrom und endend mit der Abscheidung untermikronen-großer Partikel. Alle Arten von Filtermedien sind bereits verwendet worden, die verschiedene Maße an Wirkungsgraden haben, je nach der Art des zu behandelnden Mediums und der Art des abzuscheidenden Partikels. Der Filtrierungsvorgang ist im Prinzip einfaches handelt sich dabei im wesentlichen um einen Absiebungs- und Größentrennungsvorgang. In vielen Fällen ist das Maß der Filtrierung ejäin komplizierender Faktor, so daß ein Filter, das für einen bestimmten Mediumdurchfluß effektiv wirkt, schnell uneffektiv werden kannn, wenn die Durchflüsse ehrhöht werden. Sine Mediumzusammensetzung kann auch zu unterwünschten Effekten führen. Medien hoher Reinheit können einen solchen Widerstand gegen die Leitung von Elektrizität haben, daß eine statische Ladung innerhalb des Mediums durch die Wirkung des Durchflusses durch Rohre oder ähnliche Leitungen aufgebaut wird, nichtleitende Filter mit ihrer Vielzahl von Öffnungen bzw. Poren brechen die Medien in viele sehr kleine Partien auf, was zur Ansammlung der statischen Ladung an dem nichtleitenden Filtermedium führt. Wenn dieses Potential ausreichend hoch ist, kann

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ein !funken zur viii ehe geringerer Spannung¹ überspringen, was dazu führCTi kann, da.'i entweder das Tedium entzündet vrird, wenn es sich dabei um eine flaumbare !flüssigkeit oder ein flamnbares Gas handelt, oder daß eine Explosion hervorgerufen v/ird, wenn das Medium eine Suspension von Ltaub beispielsweise in Luft ist·

Kitunter kann eine geringe Spannungsladung an einem l'iltermedium vorteilhaft sein, besonders, wenn die Ladung eine entgegengesetzte Polarität jener der auszuscheidenden Partikel gegenüber hat. In dieser. Fall begünstigt die elektrische Anziehung des Filtermediums für die Partikel die Filterwirkung. Diese Art der ladung kann von einer geregelten Fremdquelle 4 aus Gleichstrom konmen und erfordert ein Medium zur Filtrierung, das elektrisch leitend ist.

Es sind eine Anzahl von Filtern bekannt, bei denen die Bildung einer statischen Ladung dazu benutzt wird, den Wirkungsgrad des Filters zu verbessern. In der US-Patentschrift 2 612 966 ist ein Filtermediuin aus Polyäthylenfasern für die Luftfiltrierung beschrieben worden, wobei der Durchgang von Luft eine elektrostatische Ladung aufbaut, die Staubpartikel entfernt. Das Filtermedium ist nichtleitend, und die statischen Ladungen haben eine nicht geregelte Spannung. In den US-Patentschriften 2 724 457 und 2 795 290 andererseits sind ähnliche Filterkonstruktionen beschrieben worden. Aus der US-Patentschrift 2 992 700 ist ein fluidisiertes Bett aus Kunststoffkugeln bekannt, die statische Ladungen wahrend der Filtrierung aufbauen. Aus der US-Patentschrift 3 186 551 ist ein Filterierungsverfahren für Düsenkraftstoff bekannt, bei dem eine leitende Verbindung zwischen zwei I Ietallendkappen und dem Mittelkern der Filterpartrone vorgesehen ist, um statische Elektrizität abzuleiten. Dabei handelt es sich um ein primiHtives Verfahren, und es berücksichtigt nicht das Vorhandensein statischer Elektrizität irnerhalb des gesamten Mediums, die nicht ohne weiteres abgeleitet werden kann. Aus der TJS-Patentschrift 3 446 906 ist ein metallbeschiohtetes Kunststoffachaumfolien- bzw. flachmaterial beschrieben worden, das eine größere Ef-

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fektivität für das Ableiten statischer Ladungen hat, jedoch wird nicht auf Fasern oder leitende Materialien außer auf Metalle hingewiesen. Aue der US-Patentschrift 2 684 126 ist die Gefahr von Staubexplosionen durch eine statische elektrische Entladung bekannt, und dort wird ein geerdeter Kupferdarahteinsatz für einen Filtersack beschrieben.

Aus einer Betrachtung des Standes der (Technik scheint" es wünschenswert zu sein, irgendeine Art elektrischer Ladung am Filtermedium zu haben, besonders für Anwendungsfälle, bei denen seihr kleine Partikel aus dem Mediumstrom ausgeschieden werden sollen. Statische Elektrizität wird mit relativ großen Spannungen erzeugt, und aus keiner der bekannten Vorrichtungen ist irgendeine Art und Weise bekannt, wie diese Spannung reguliert werden kann. Es gibt wahrscheinlich keine Gefahren bei kleinen Filtern, die geringe Mediummengen bei relativ geringen Geschwindigkeiten behandeln, beeispielsweise Eaushaltsstaubsauger oder Ofenreinigungsfilter. Bei Vorgängen im größeren Umfange jedoch werden große Mediummengen mit hohen Geschwindigkeiten behandelt, und die Mengen an entflammbaren Flüssigkeiten oder zu Explosionen neigender Partikel- und Gasgemische, die vorhanden sind, stellen eine ernste Feuer- oder Explosionsgefahr dar. Die Regelung elektrischer Ladungen mit Filtermitteln ist wichtig; jedoch hat die Erfindung unter anderem auch die Aufgabe, Filtermittel zu schaffen, die leitende Eigenschaften haben, die das Ableitenvon gefährlichen statischen elektrischen Spannungen aus Mediumströmen ermöglichen. Weiter bezweckt die Erfindung die Schaffung von Filtermitteln, die das Entstehen einer kontrollierten niedrigen Spannung am Mittel ermöglichen, um eine Abscheidung von Partikeln zu unterstützen, während die Gefahren einer hohen Spannungsentladung vom Filtermittel in das Filtermedium vermieden werden.

Die Erfindung sieht ein poröses, federndes, elektrisch leitendes Filterelement vor, das aus einem Körper aus durchlässigem Material besteht, welches ausreichend porös ist, um den Durchgang des Mediums

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durch den Körper zu ermöglichen. Das Pilterlement besteht aus kohlenstoffhaltigem leitendem Material zum Leiten und Ableiten statischer elektrischer Ladungen, die sich im Element während des Mediumdurchgangs ansammeln Als Variante kann das Filterelement mit einer Fremdenergiequelle verbunden sein, die sich zum Aufrechterhalten einer kontrollierten gleichförmigen elektrischen Spannung am Filtermittel eignet, um das Zurückhalten von Partikeln entgegengesetzter Ladung während der Filtrierung zu.unterstützen. Filterbette aus Partikelmaterialien können ebenfalls vorgesehen sein, auf denen leitendes kohlenstoffhaltiges Material dispergiert ist, um elektrische Ladungen durch das ganze Filterdement hinweg während des Mediumdurchgangs zu leiten. Das Filterbett kann entweder geerdet oder isoliert sein, um eine kontrollierte elektrische Spannung am Filtermittel zu ermöglichen.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind:

Fig. 1 ein Schaubild einer Lagenleonstruktion mit zwei Lagen porösen Fasermaterials, wobei leitende Partikel aus leitendem Kohlenstoff zwischen den Lagen angeordnet sind,

Fig. 2 ein Schnitt an der Linie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 eine Abwandlung, in der ein pröses Filterblatt gezeigt ist, bei dem leitende Kohlenstofffasern durch das Blatt hindurch verteilt sind,

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Filterscheibe aus dem Material entweder gemäß Fig. 2 oder 3»

Fig. 5 eine Darstellung eines flachen Filterelements zur Verwendung für die Luft- oder Gasfiltrierung,

Fig. 6 eine Draufsicht mit einem weggebrochenen Teil, die ein gefaltetes Flüssigkeitsfilter zeigt,

Fig. 7 eiⁿ waagrechter Schnitt durch ein zylindrisches Filter, das dadurch entsteht, dai3 eine Lage aus Filtermaterial spiralförmig um einen Mittelkern gewickelt wird,

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fig. 8 eine Draufsicht auf ein geformtes Filter, Fig. 9 ein Schnitt in Längsrichtung durch eine geerdete Filterpatro ^ä>

Fig. 10 die in Fig. 9 gezeigte Patrone mit einem kontrollierten Fremdenergiekreis, ohne Verwendung eines Erdungskreises,

Fig. 11 und 15 Schnitte in Längsrichtung.durch Filtereinrichtungen mit Filterpatronen ohne Endkappen mit Fremdenergiequellen zum Laden der Patronen,

Fig. 12 ein Schnitt durch ein Filterbetts, das durch eine Fremdenergiequelle geladen wird«

Einheiten für die Filtrierung von Medien werden üblicherweise aus Fasern hergestellt, die entweder anorganisch sein können, beispielsweise Aluminiumoxid, Siliziumoxydj, Glas- oder Afesbestfasern₉ oder die aus organischen Polymeren hergestellt sind, beispielsweise Nylon* Dacron (eingetragenes Warenzeiehan) ₉ Polyäthylen oder Polypropylen, oder Harze wie Phenol-, Yinyl-, Chlorid- oder Heiaminharze. Tierische oder pflanzliche Fasern wie Wolle oder Baumwelle können auch verwendet werden. Diese Materialien können gegebenenfalls gemischt und nach bekannten Verfahren in Filterelemente umgeformt werden, beispielsweise durch Wickän, Verfilzen, Vernadeln, Verflockung usw., wobei die Elemente üblicherweise durch Anwendung entsprechender Bindemittel in der vorgesehenen Lage gehalten werden, die auf die Filtermaterialien während der Filterherstellung aufgegeben werden. Diese Verfahren und Materialien führen zu Filterelementen, die relativ nicht lietende Strukturen haben und die den Aufbau unerwünschter statischer elektrischer Spannungen während des Filtrierens ermöglichen können. Das wird beim erfindungsgemäßen Filterelement dadurch verhindert, daß eine Beschichtung aus Kohlenstoff auf die Oberfläche der Filtematerialien während der Herstellung aufgegeben wird. Der Begriff "Kohlenstoff", wie er hier verwendet wird, schließt alle Arten elektrisch leitenden Kohlenstoffs ein, der auf dem Markt erhältlich ist, und dabei kann der Kohlenstoff teilweise oder ganz in graphitisierter Form vorliegen. Der Kohlenstoff kann dem Filtermaterial zugesetzt werden, indem

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fein verteilter Kohlenstoff mit dem Bindemittel gemischt wird, das ■ dem Filterelement während der Herstellung zugegeben wird, um damit den Kohlenstoff durch das ganze Element hindurch zu verteilen und darin leitende Flächen zu bilden.

Wenn eine Kunstfaser, beispielsweise Viskosekunstseide oder Celluloseacetatkunstseide, durch Extrusion aus einem Harzgemisch hergestellt wird, kann der Kohlenstoff im Gemisch mit enthalten sein. Die stranggepreßte Faser enthält dann den Kohlenstoff in sich, und sie kann in die leitenden Filterelemente umgeformt werden, ohne oder mit Bindemitteln, je nach Bedarf. Bei einem anderen Verfahren der Herstellung werden nicht leitende Fasern mit Kohlenstoffasern gemischt und dann in leitende Filterelemente verarbeitet.

Ein Ausffihrungsbeispiel für ein Filterelement ist in Fig. 1 gezeigt, bei dem zwei Lagen aus porösem Fasermaterial 20 und 21 in Lamellen form zusammengelegt sind und zwischen sich eine Lage aus Bindeharz 22 einschließen, das Kohlenstoffpartikel bzw. -fasern 24 enthält, wobei die Partikel oder Fasern so angeordnet sind, daß sie einen elektrisch leitenden Weg durch die Harzelage erzeugen. Die poröeen Faserlagen 20 und 21 können aus verschiedenen Fasern gebildet eein, beispielsweise Holzfasern, Baumwollabfälle in kurzer Stapelform oder Wolle, ebenso anorganische Fasern aus Aluminiumoxid, Siliziumoxid, Glas oder Asbest. Kunstfasern aus llylon (eingetragenes Warenzeichen), Dacron (eingetragenes Warenzeichen), Polyäthylen oder Polypropylen können verwendet werden, ebenso Fasern, die aus Phenol-, Ilelamin- oder Vinylchloridharzen gezogen sind. Diese Materialien können gegebenenfalls gemischt werden, und die Fasern können in Wasser oder Luft gelegt werden, um eine Lage oder Matte zu bilden. Ein Querschnitt des Filterelements ist in Fig. 2 gezeigt.

Obgleich der Teil des Filterelements, der den leitenden Kohlenstoff enthält, in der Form einer Lamellenlage in Fig. 2 dargestellt ist, ist keine Beschränkung auf diese Form vorgesehen, vielmehr kann eine

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Verteilung durch das ganze Filterelement vorgesehen sin, wie das in Fig. 3 gezeigt ist. SIn dieser bevorzugten Variante hat ein poröses fasriges Filterelement 23 Kohlenstoffpartiel bzw. -fasern 24, die durch gdas ganze Element hinduroh verteilt sind» Die Kohlenstoffpartikel bzw. -fasern werden vorzugsweise mit dem Fasermaterial gemischt, wenn das Element 23 entsteht. Harze oder Latex wie Melaminformaldehyd, Phenolformaldehyd oder ähnliche -Melamin- oder Phenolharze können verwendet werden, um das leitende Material mit den Fasern zu verbinden. Regenerierte Cellulose, die in Pulverform vorhanden ist, um für die Herstellung von Lösungen zu dienen, oder andere Celluloselösungen können verwendet werden, je nach dem Endverbrauch des Filterelements.

Filterelemente, wie sie in Fig. 2 und 3 dargestellt sind, können für die verschiedensten Filterarten verwendet werden. Ein solches Filter ist in Fig.-4 gezeigt. Dabei wird das Element entweder gemäß Fig. 2 oder Fig. 3 so geschnitten, daß die dargestellte Scheibe fei gebildet wird, die in der gewünschten Filterlage befestigt werden kann, um einen Flächenfilter zu bilden. Eine andere Variante ist in Fig. 5 gezeigt, in der das Element 25 aus einer locker verfilzten Fasermatte besteht, die für Luft- oder Gasfnitrierung geeignet ist, wobei das Faserelement in einem Metallrahmen 26 gelagert ist.

Die in Fig. 2 und 3 gezeigten Filterelemente können auch eingesetzt werden, um ein Faltenfilterelement zu bilden, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, wobei das Filterelement 23 Me 28 gefaltet ist und die Falten in der Form eines Eings um ein perforiertes Mittelrohr 27 herum angeordnet sind. Der Filteraufbau, der in dieser ¥eise entsteht, ißt vorzugsweise mit Endkappen 2$ versehen, die mit den gegenüberliegenden Enden des Elements 28 verbunden sind, wobei die Endkappen ein Mittelloch 30 aufweisen, um den üblichen Filtersupport aufzunehmen. Ein ähnlicher Aufbau ist in Fig. 7 gezeigt, bei dem das Filterelement 2J spiralförmig auf ein perforiertes Hittelrohr 27 aufgewickelt ist, um eine Filterpatrone zu bilden. Alternativ kann die Patrone dadurch hergestellt werden, daß ein Garn oder Gespinst aus

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einer leitenden Faser oder aus einem Gemisch aus Fasern im Vabenmuster auf das Mittelrohr 27 aufgewickelt wird, oder die Patrone äkann aus einer geformten oder vakuumverformten zylindrischen Masse aus Fasern 31 gebildet werden, wie das in Fig. 8 gezeigt istt

Bei allen beschriebenen Konstruktionen sind die Kohlenstoffpartikel bzw. -fasern durch das Filterelement hindurch in einer solchen 'weine verteilt, daß sichergestellt wird, daß eine elektrische Leitfähigkeit durch das ganze Element hindurch erfolgt. Bas Element wird dann durch die Endkappen hindurch geerdet, wie das für eine Filterpatrone in Fig. 9 gezeigt ist. In dieser Darstellung ist eine Patrone gemäß Fig. 6, 7 oder 8 mit Endkappen 29 dargestellt. Diese Endkappen bestehen aus irgendeinem geeigneten Metall und sind mit den Filterelementen 2J durch eine geeignete Dihhtmasse 52 verbunden. Da die meisten Dichtmassen auf Harzbasis aufbauen und nicht leitend sind, müssen sie mit einer ausreichenden Megnge verteilten Kohlenstoffs gemischt werden, um eine elektrisch leitende Bindung zwischen den Filterelementen 25 und den Endkappen 29 herzustellen. Die Endkappen werden dann geerdet, wie angegeben, indem eine elektrische Verbindung 33 vorgesehen v/ird. Die Erdung erfolgt gewöhnlich durch das Hetallfiltergehäuse in Kontakt mit den Endkappen, so daß nur besondere Fälle eine getrennte Erdverbindung für die Filterelemente bedingen. Die Erfindung ist nicht a-uf Filterpatronen beschränkt, die Endkappen haben, da die meisten wabenförmig gewickelten und verfilzten (vakuumverformten) Filterpatronen ohne Endkappen hergestellt werden. Diese werden durch die Metallenden des Filtergehäuses geerdet. Die leitenden Filterelemente der Erfindung siehen deshalb ein Verfahren zum Ableiten statischer Ladungen vor, die sich schnell in den Poren der nicht leitenden Filtermittel aufbauen können. Dadurch wird die Gefahr des Aubfbaus hoher statischer elektrischer Ladungen beseitigt, die ein Funken über das Filtermittel und eine Entzündung oder Explosion© von entflammbaren Filtermedien oder Mediengemischen verursachen können.

Zwar sind die leitenden Filterelemente gemäß der Erfindung in Hin-

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^c-icht auf ihre Brauchbarkeit zum Ableiten statischer Ladungen beschrieben worden, auf diese Anwendung ist die Erfindung aber nicht beschränkt. Bei vielen Filtrierungsfallen verbessert eine elektrische Ladling relativ geringer Spannung in den Poren des Filterelemente den Abscheidungseffekt. Das gilt besonders dann, wenn die abgeschiedenen Partikel eine entgegengesetzte Ladung zu der des Filter elements haben. Das ermöglicht eine !Funktion des Elements durch die ganze Tiefe hindurch, anstatt die Partikelabscheidiing auf die Oberfläche des Elements zu beschränken» Die leitenden üs'ilterelemente gemäß der Erfindung ermöglichen das Aufrechterhalten einer kontrollierten Ladung niedriger Spannung durch das ganze Filter hindurch, wobei die Ladung entweder positiv oder neagativ ist, wenn mit Gleichstrom gearbeitet wird. Die Energiequelle kann auch l/echselßtron sein, der sich in der Frequenz von etwa 2 bis etwa SQ Hz ändert, wobei der bevorzugte Bereich zwischen 2 und 20 Hz liegt. Hohe Spannungen, beispielsweise jene, mit denen in elektrostatischen Ausfällapparaten gearbeitet wird, werden vermieden? da das erfindungsgemäße Filterelement mit relativ niedrigen Spannungen arbeitet.

Das Arbeiten mit einer niedrigen Spannung in Verbindung mit einem leitenden Filterelement gemäß der Erfindung ist in Fig. 10 dargestellt, bei der eine Patrone ähnlich jener gemäß Fig. 9 abgewandelt worden ist, um das Aufrechterhalten einer kontrollierten Ladung innerhalb des leitenden Filterelements 23 zu ermöglichen. Metallendkappen 2y werden verwendet, um einen elektrischen Kontakt mit dem Filterelement 23 herzustellen, wobei die Kappen mit einer Fremdenersiequelle 34 durch dien Leiter 35 verbunden sind. Stromspannungen im Bereich von etwa Op 001 bis etwa 100 ToIt können Anwendung finden, und die Ladung am Filterelement kann entweder positiv oder negativ sein, oder sie kann zwischen diesen wechseln, je nach der Energiequelle und der Ladung^ die die Partikel im Filtermediumstrom tragen. Diese Partikel können geladen werden_s indem Metallgitter 36 im Medium ein Stück stromaufwärts vom Filter eingehängt werden, wobei die Gitter dann mit dem entgegengesetzten Pol der Energiequelle

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;·4 verbunden werden. Die Richtung des Mediumflusses ist durch die Pfeile J8 angegeben. Die Zndkappen 37 müssen aus Kunststoff oder einem ähnlichen Isolierwerkstoff bestehen, um das Erden dee;·filterpatrone und den Verlust der kontrollierten Spannung zu verhindern.

.'Die Erfindung ist nicht auf Filterpatronen begrenzt, die Sndkappen haben, vielmehr kann sie auch Anwendung in Verbindung mit Patronen finden, die keine iJndkappen haben. Eine zusammengesetzte Filtereinheit dieBes Typs ist in Fig. 11 gezeigt. Sowohl die untere Filtergehüuse-Endkappe 40 als auch die obere Gehäuse-Undkappe 42 bestehen aus leitendem Katorial und sind mit gegenüberliegenden Polen einer Iitoergiequelle 44 verbunden. Der äußere zylindrische Hantel 46 besteht aus leitendem Material, bei dem es sich um ein geeignetes Metall oder um einen geeigneten Kunststoff mit Hetall-Laniellierringen handeln kann. Die runde Isolierdichtung 46 verhindert einen elektrischen I¹IuB direkt zwischen den beiden Gehäusen. Das leitende Filterelement 50 wird in elektrischem Kontakt mit dem oberen Filtergehäuse 42 gehalten und wird vom unteren Gehäuse 40 durch die Dichtung 52 isoliert. Das obere Filtergehäuse 42 enthält einen Hediumeinlaß 54 und einen Filtratauslaß 56, wobei die Filtervorrichtung durch geeignete Verschlußmittel zusa-mmengehalten ist, die in dieser Darstellung nicht dargestellt sind. Ea ist zu betonen, daß eine Erdung nicht erwünscht ist, wenn die Filterelemente kontrollierte Ladungen von Fremdenergiequellen haben. Besondere Gehäuse müssen verwendet werden, die elektrisch gegen das liohr oder die Leitung isoliert sind, durch das bzw. die das Medium und das Filtrat in und aus den Filtergehäuseen fließen; nicht leitende Werkstoffe wie Gummi oder Kunststoff können für diesen Zweck verwendet werden.

Bei bestimmten FiIterierungsfallen kann das Filterelement effektiver funktionieren, wenn es zu einem Teil eines geschlossenen elektrischen Kreises gemacht wird. Eine zusammengesetzte FiLtereleaeinhoit dieser Art ist in Fig. I3 gezeigt. Sie ist ähnlich der in Fig. 11 gezeigten Vorrichtung, bei der ein leitendes Filterelement zwischen

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zwei elektrisch leitenden Filtergehäuses gehalten ist. In Fig. 13 ist daß Filterelement 70 im elektrischen Kontakt mit dem oberen Filtergehäuse 72 und dem unteren Gehäuse 74 gehalten. Der äußere zylindrische Mantel 76 besteht a.us einem nicht leitenden Material, oder es ist, wenn es leitend ist, gegen "beide Filtergehäuse durch runde Isolierdichtungen 78 isoliert. Die Energiequelle 80 ist mit dem Filtergehäuse verbunden, um einen Stromfluß von der Energiequelle durch das leitende Filterelement 70 und zurück zumr Bnergeiquel-Ie au ermöglichen, wobei dieser Fluß nach Bedarf entweder Gleichoder Wechselstrom ist. Das obere Filtergehäuse 72 enthält einen Mediumeinlaß 82 und einen Filtratauslaß 84» wobei die Filtervorrichtung durch Yerschlußmittel zusammengehalten wird, die nicht dargestellt sind. Da in diesem Filter eine kontrollierte elektrische Ladung verwendet wird, wie zuvor schon beschrieben,.muß eine Erdaung vermieden werden.

Zwar sind die erfindungsgemäßen Filterelemente unter Bezugnahme auf Werkstoffe im Faserzustand beschrieben worden, die Erfindung ist aber nicht darauf beschränkt, vielmehr kann sie auch auf Bettfilter Anwendung finden, die Filtermittel in Partikelform verwenden, beispielsweise Sand, Kohlekörner, Glasperlen, Tripelerde und Bleicherde oder entsprechende Diatomeenerden. Diese normalerweise nicht leitenden Mittel können mit Kohlenstoff beschichtet oder impreägniert werden und mit einer niederepannigen Ladung elektrifiziert werden. Bei der Filtrieruny von Flüssigkeiten kann das Partikelmaterial eine elektrische Ladung (Zetaspannung) führen, und diese kann durch eine entgegengesetzte Ladung eqgalisiert werden, die an.das Filterbett angelegt wird, so daß Partikel bis hinab und einschließlich zu bzw. von kolloidalen Größen ausgeschieden werden.

Ein Filterelement dieser Art ist in Fig. 12 gezeigt, bei dem das leitende Filterbettmaterial 60 ein Netzwerk, ein Sieb oder eine Stange als Elektrode 62 enthält, wobei eine ähnliche Art einer Elektrode 64 ein kurzec ijtück von der Oberfläche des Filterbetts entfernt

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liegt. Die beiden Elektroden sind mit einer I⁽¹rendenergicquelle 66 verbunden, die eine LJprvnnung liefern kann, welche in Bereich von Victva 0,001 bin etv:a 100 Volt liegt. Ein IiediunfluG, wie- er durch die Pfeile 6⁽j finge aeigt ict, durchläuft die· Llektrode 64, ehe er in dc.e Piltereleiiient 60 gelangt, das eine entgegengesetzte Ladung hat. "viie bei den zuvor beschriebenen geladenen Ulenenten mÜEsen dan Filterbett und die Elektroden ieoliert oein, um eine Erdung zu verhindern, cbsnro eine damit eirihergehende Ableitung der kontrollierten Ti It erlndurig.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

.JiOrOnCE¹, federndes, elektrisch leitender- 5'ilte::elenent, gekennzeichnet durch einen Körper aus durchlässigem !-"atcxial, der bvlsreicliend. porös ict, derart, da3 der !Durchgang Ton Uediua durch ihn Äiindurch ermöglicht ist, wobei das durchlässige Ilaterial leitendes kohlenstoffhaltiges Katerial zun Leiten elektrischer Ladungen durch das ganze !Filterelement hindurch während des Durchgangs des Mediums ist.

2. Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ülement ein fasriges Material ist und das kohlenstoffhaltige Ilaterial fein verteilten Kohlenstoff aufweist.

J. Filterelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß desas xasriga !-/aterial mit dem Kohlenstoff beschichtet ist und der Kohlenstoff mit einen Bindemittel damit verbunden isb.

4· Filterelement nach Anspruch 2, dadurch, gekennzeichnet, daii fasrige ITaterial kolilens tof f haltiges "Material sls einen I'aserfülL-ΰtoff enthält.

'j. ITiIt ere lernen t nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, da"3 das leitende Ilaterial ICohlensboff-Fasern aufvieist.

6. FiIt er element nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, a-j," day *lle,nont mit eineüi olektrischen BrdungsLeiter vecbimden ifit.

/· 'üiltereLciient n'ich Anspruch 2, dadurch geküniiae Lohne t, dal (Iac iäleuent mit eLnox.· fraudsbrouiquölLe vecbunden is·;.

ti, !''Lltoreleaüiit n'-ch Aii'jpL-uch /, lindurch '^kennzeichnet, da;i die ■.-:troiau.-juelle öino ..>tiv)-i;roumnir!._; L..i Bereich von etv;a 0,001 bis et;/.-100 Voit hut.

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9. lOrösfir elektrisch leitender ^'IltcreleHcnt, jekonnneielmot durch i-.i?icn irirTor rvi** rcrtikrlmaterial ;it einer ausreichenden liiirchl^rlßiiifjkeit, derart, da¹.; ein Dirrch^fMij von Ilediun durch den Köivjor eraÖ£f7. iuht ice, v^robei das ?.?,rtikeli material mi l^c:i Icii-'ct. l'ohl ens toffhrlti^en I'iatcrial verrjehen ist, dan dariuif cifycr^icrb irh, tTcry.fh, da'i elektrische Ladungen durch das gesamte V'Llhc-.re Lenient vr.'.hr^nd des n^s von i^cd.iuii _^r;olei tnt werden.

10. I-'ilterolf.üc-i>t niicli .itKpnioh 1;, dadurch fekerinzt-iolinet, daß dan Partikel rar. terial mit fain verteiltem Kohlenstoff beschichtet iüt, ViCbei der Kohlen jtoi'f ..ii b einem Üindeaittel in H"ftung gübrc.cht ii:

W. PLlteroleiicnt nach ..nSpruch 9» dadurch gekennzeichnet, dc/J dc:s ülenent mit einc-a clcktriijchon Lrdun?jBlsitcr verbunden ist.

12. v-iiterclcnont n-ich Anfjpmch '), dadurch ^el:ünnr.'>iühnot, daß dar 1 Jl ein en b η L t einer t¹ r er.; .L; t r υ m mi ο 11 e ν g rbun den i; j b.

1J. l'il terelcnent nuch Antjprucih 12, dadurch ^(-'kciini-.biclinot, J.T.J die LtrouquslLe eine Ii tL-o.-ifjcnnunc xl\ Bereich von jl\.:\ C,CU1 biij ot;.:¹, 100 Volt hat.

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