DE2341626A1

DE2341626A1 - ELECTROSTATIC FILTER

Info

Publication number: DE2341626A1
Application number: DE19732341626
Authority: DE
Inventors: Paul Adolf Bernhard; Dipl-Phys Huber Hans Dieter; Horst Emmerich; Karl Kaergelein; Otto Ruppmann; Wolfgang Schulze; Rolf Ludwig Stuehler; Wilhelm Voss
Original assignee: Braun GmbH
Current assignee: Braun GmbH
Priority date: 1973-08-17
Filing date: 1973-08-17
Publication date: 1974-09-05

Description

Elektrostatisches Filter Die Erfindung betrifft ein elektrostatisches Filter zur Reinigung der Atemluft in geschlossenen Räumen von Schwebstoffen aller Art, wie organischem oder anorganischem Staub, Rauchpartikeln und Molekülen chemischer Verbindungen mit einem passiven Plattenabscheider, einer Sprühelektrode, einem Gebläse und einem mechanischen Vorfilter.Electrostatic Filter The invention relates to an electrostatic filter Filters for cleaning the air we breathe in closed rooms from all suspended matter Kind, such as organic or inorganic dust, smoke particles and molecules more chemical Connections with a passive plate separator, a spray electrode, a blower and a mechanical pre-filter.

Elektrostatische Filter wurden bisher im wesentlichen für den Einsatz in technischen Produktionsbetrieben entwickelt, wobei sie in den Rauchzügen fest installiert wurden. - Heute wird das elektrostatische Filter auch für die Luftverbesserung und -reinigung in Betriebs- und Wohnräumen eingesetzt, indem ein Gebläse geladene Teilchen enthaltende Luft zwischen an einer hohen Gleichspannung liegenden Filterelektroden hindurchdrückt oder hindurchsaugt. Dabei macht man sich die Vorteile des elektrostatischen Filters zunutze, die in seinem geringen Strömungswiderstand und seiner hohen Ausbeute auch bei kleinsten Teilchen in der Größenordnung von 10 u liegen.Electrostatic filters have heretofore been essentially for use Developed in technical production plants, being stuck in the flues installed. - Today the electrostatic filter is also used for air freshening and cleaning is used in business and living spaces by charging a blower Air containing particles between filter electrodes connected to a high DC voltage pushes through or sucks through. In doing so, one makes use of the advantages of the electrostatic The filter takes advantage of its low flow resistance and its high yield even with the smallest particles in the order of magnitude of 10 u.

Der geringe Strömungswiderstand ermöglicht es, bereits mit geringem Stromverbrauch einen für Wohn- und Betriebsräume ausreichend großen Luftdurchsatz zu erzielen. Die hohe Bandbreite der Filterung ermöglicht es, die Atemluft auch von Schweb- und Geruchstoffen zu reinigen, deren Vorhandensein nach Menge oder Dauer wenn nicht die Gesundheit, so doch zumindest das Wohlbefinden zu beeinträchtigen geeignet ist.The low flow resistance makes it possible, even with little Electricity consumption has an air flow rate that is sufficiently large for living and operating rooms to achieve. The high bandwidth of the filtering enables the breathable air as well to remove suspended matter and odorous substances, their presence according to quantity or duration if not health, then at least impairing well-being suitable is.

Ein bekanntes Gerät zur Reinigung der Luft in geschlossenen Räumen (DOS 2163.254) besteht aus einer Kammer mit Ein- und Austrittsöffnungen für die Luft, in der zwischen einer Sprühelektrode und einer aus einer mit Flüssigkeit berieselten Wand bestehenden Abscheideelektrode ein elektrisches Spannungsfeld vorhanden ist, durch welches hindurch die zu reinigende und bei der Reinigung angefeuchtete Luft geleitet wird, wobei an die Sprühelektrode eine Gleichstromspannung von wenigstens 20 bis 100 KV angelegt ist.A well-known device for cleaning the air in closed rooms (DOS 2163.254) consists of a chamber with inlet and outlet openings for the Air in which between a spray electrode and one from a sprinkled with liquid An electrical voltage field is present on the wall of the existing separation electrode, through which the air to be cleaned and humidified during cleaning is conducted, with a direct current voltage of at least to the spray electrode 20 to 100 KV is applied.

Dieses Gerät hat den Nachteil, daß es nicht ohne einen Flüssigkeitsbehälter auskommt, wobei die Berieselungsflüssigkeit, meistens Wasser, die Verunreinigungen mitschwemmt. Eine Flüssigkeit in einem tragbaren elektrostatischen Filter ist jedoch im Hinblick auf die elektrische Sicherheit nicht problemlos.This device has the disadvantage that it is not without a liquid container gets by with the sprinkling liquid, mostly water, the impurities washed away. However, there is a liquid in a portable electrostatic filter not problematic in terms of electrical safety.

Bei einem anderen Gerät (DOS 1.557.036) wird auf eine Berieselungsflüssigkeit verzichtet und lediglich durch eine besonders geschickt gewählte Anordnung des notwendigen Abscheiders mit vertikalen Platten, der Ventilatoren und des Ionisators eine vergleichsweise kompaktes elektrostatisches Filter geschaffen. Dieses Filter hat jedoch den Nachteil, daß die Reinigung des Abscheiders problematisch und die elektrische Sicherheit wegen der frei im Gehäuse verspannt vorgesehenen Sprfihdråhten und Elektroden mangelhaft ist.Another device (DOS 1.557.036) uses a sprinkling liquid dispensed with and only through a particularly cleverly chosen arrangement of the necessary Separator with vertical plates, the fans and the ionizer one comparatively compact electrostatic filter created. However, this filter has the disadvantage that the cleaning of the separator is problematic and because of the electrical safety the spray wires and electrodes, which are freely tensioned in the housing, are deficient is.

Schließlich ist ein elektrostatisches Filter bekannt (OS 2.234.179) bei dem die Luft durch ein Fanggitter angesaugt wird, dann ein mechanisches Grobfilter durchsetzt und dann an den Sprühelektroden vorbeistreicht und letztlich durch Filterpatronen gedrückt wird. Wobei die Filterpatronen aus Elektroden entgegengesetzter Polarität und die nötigen Luftspalte frei haltenden Trägern besteht. Dieses Filter hat zwar den Vorteil, daß abgeschiedene Moleküle organischer Verbindungen nicht wieder von den Filterelektroden abdampfen können, muß jedoch mit teuren Wegwerffilterpatronen ausgestattet sein.Finally, an electrostatic filter is known (OS 2.234.179) in which the air is sucked in through a grille, then a mechanical coarse filter interspersed and then brushed past the spray electrodes and ultimately through filter cartridges is pressed. The filter cartridges consist of electrodes of opposite polarity and supports that keep the air gaps free. This filter does have the advantage that separated molecules of organic compounds are not recovered from the filter electrodes can evaporate, but must with expensive disposable filter cartridges be equipped.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein preiswertes elektrostatisches Filter zu schaffen, welches tragbar und für Haushaltszwecke verwendbar ist, welches besonders leise arbeitet, leicht aufzustellen ist und vor allem relativ einfach zu warten ist. Besonders die Filterplatten sollen dabei bequem und schnell vom anhaftenden Schmutz befreit werden können.The present invention is based on the object of an inexpensive To create an electrostatic filter which is portable and usable for household purposes is, which works particularly quietly, is easy to set up and, above all, relative is easy to wait. The filter plates in particular should be quick and easy can be freed from adhering dirt.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß zwei miteinander verbundene gleiche L-förmige Profilteile aus einem dielektrischen Werkstoff vorgesehen sind, deren Schenkel paarweise mit ihren freien Kanten durch Schweißen, Kleben, Nieten oder dergleichen fest verbunden sind und die beide zu einem Rahmen zusammengesetzt, eine an zwei einander diametral gegenüberliegenden Seiten offene Kassette bilden, die in das Aggregat-Gehäuse nach Art einer Schublade einschiebbar ist, wobei der Rahmen zum Zwecke einer Vergrößerung der elektrischen Kriechstrecken mit Schlitzen, Ausnehmungen, Bohrungen und dergleichen versehen ist und wobei die positiv und negativ vorgespannten, unterschiedlich langen von Rahmen gehaltenen Filterplatten und deren lösbare Befestigung durch endlos gestanzte, in Nuten sich selbsthaltende Haltefedern versehen sind und wobei ein herausnehmbarer Ionisationsrahmen vorgesehen ist, der die Innisationsdrähte und die diese spannenden Haltefedern trägt.According to the invention this is achieved in that two interconnected identical L-shaped profile parts made of a dielectric material are provided, their legs in pairs with their free edges by welding, gluing, riveting or the like are firmly connected and the two are put together to form a frame, form a cassette open on two diametrically opposite sides, which can be pushed into the unit housing in the manner of a drawer, the Frame for the purpose of increasing the electrical creepage distances with slots, Recesses, bores and the like is provided and the positive and negative prestressed filter plates of different lengths held by frames and their Detachable fastening by means of continuously punched retaining springs that are self-retaining in grooves are provided and a removable ionization frame is provided, the the innisation wires and the tensioning springs that carry them.

Mit Vorteil ist jedes der beiden L-förmigen Profilteile an einem Schenkel mit einer schlitzartigen Aussparung ausgestattet wobei diese Aussparungen bei zu einem Rahmen zusammengesetzter Kassette für Filterplatten einander gegenüberliegend vorgesehen sind und ein besonderer Rahmen für die Halterung der Sprühdrähte in diese Aussparungen einschiebbar ist und dann von den Schnittflächen der schlitzförmigen Aussparungen gehalten und geführt ist.Each of the two L-shaped profile parts is advantageously on one leg equipped with a slot-like recess, these recesses at to a frame of assembled cassette for filter plates facing each other are provided and a special frame for holding the spray wires in them Recesses can be inserted and then from the cut surfaces of the slot-shaped Recesses held and performed.

Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten zu. Eine davon ist in den anhängenden Zeichnungen dargestellt und zwar zeigen: Fig. 1 die perspektivische und schematisierte Darstellung des vollständigen Filteraggregats jedoch mit abgenommenen Deckel in verkleinertem Maßstab, Fig. 2 die Filterplatteneinheit in der Ansicht von vorne, teilweise im Schnitt nach den Linien M-M gemäß Fig.3 Fig. 3 , die Filterplatteneinheit gemäß Fig.2 in der Draufsicht und teilweise im Schnitt Fig. 4 die Filterplatteneinheit im Langsschnitt nach den Linien P-P gemäß Fig.2 und 3 Fig. 5 die Filterplatteneinheit im Teilschnitt und in der Seitenansicht Fig.6-8 die Feder für die Halterung und zum spannen der Sprtihdrähte in drei verschiedenen Ansichten Fig. 9 die Leiterplatine bit den notwendigen elektrischen Bausteinen) für die Stromversorgung der Filterplatteneinheit Fig.10 die Filterplatteneinheit (mit aufgedruckter Anweisung für ihre Handhabung) in der Draufsicht Fig.11 die Gebläseeinheit mit Antriebsmotor in der Seitenansicht und teilweise im Schnitt Fig.12 das elektrostatische Filteraggregat im Längsschnitt (mit aufgesetztem Deckel) Fig.13 ein Teil-Querschnitt durch das Filteraggregat (mit aufgesetztem Deckel).The invention allows a wide variety of possible embodiments. One of these is shown in the attached drawings, namely: Fig. 1 the perspective and schematic representation of the complete filter unit but with the cover removed on a reduced scale, FIG. 2 shows the filter plate unit in the view from the front, partially in section along the lines M-M according to Fig. 3 Fig. 3, the filter plate unit according to FIG. 2 in plan view and partially in section FIG. 4 shows the filter plate unit in a longitudinal section along the lines P-P according to FIG and FIG. 5 shows the filter plate unit in partial section and in side view, FIGS. 6-8 the spring for the holder and for tensioning the spray wires in three different ways Views Fig. 9 the circuit board bit the necessary electrical components) for the power supply of the filter plate unit Fig. 10 the filter plate unit (with printed instructions for their handling) in the plan view Fig. 11 the blower unit with drive motor in side view and partly in section Fig.12 the electrostatic filter unit in longitudinal section (with the lid attached) Fig. 13 a partial cross-section through the filter unit (with the lid attached).

Die (ungereinigte) Luft aus dem umgebenden Raum strömt in Pfeilrichtung A durch entsprechende im Gehäusedeckel 35 vorgesehene Einlaßschlitze (nicht dargestellt) und ein Trockenfiltervlies 30 (Fig.12) in die Kammer B (Fig.1) des Aggregats ein und strömt dann zwischen den einzelnen Filterplatten 1, 1a, Ib... in Pfeilrichtung C durch die Filterplatteneinheit 2 (Fig. 2 bis 5) hindurch zur Lüfterwalze 3. Die Lüfterwalze 3 fördert dann die gereinigte Luft durch die Luftauslaßschlitze 4 in Pfeilrichtung D. Der Antriebsmotor 31 ist seitlich der Filterplatteneinheit 2 und der Lüfterwalze 3 in der Kammer L angeordnet. In der von den Wänden 5 und 6 bzw. der Gehäusewandungen begrenzten Kammer F befindet sich der elektrische Versorgungsteil (gemäß Fig.9) der die Filterplatteneinheit 2 und den Antriebsmotor 31 (gemäß Fig.11) für die Lüfterwalze 3 mit elektrischem Strom versorgt. Mit 7 ist der Ein/Ausschalter für das Aggregat bezeichnet.Mit 8 eine Kontroll-Lampe, die anzeigt,ob das Gerät einwandfrei läuft. Mit 9 und 10 zwei elastische Metallbügel mit Nocken, die den aus Fig. 12 ersichtlichen Gehäuse deckel 35 halten und führen, der außerdem bei 11 und 12 (Fig.1) mit entsprechenden Zungen in Öffnungen im Gehäuse eingreift.The (uncleaned) air from the surrounding room flows in the direction of the arrow A through corresponding inlet slots provided in the housing cover 35 (not shown) and a dry filter fleece 30 (Fig.12) in the chamber B (Fig.1) of the unit and then flows between the individual filter plates 1, 1a, Ib ... in the direction of the arrow C through the filter plate unit 2 (Fig. 2 to 5) through to the fan roller 3. The Fan roller 3 then promotes the cleaned air through the air outlet slots 4 in Direction of arrow D. The drive motor 31 is to the side of the filter plate unit 2 and the fan roller 3 arranged in the chamber L. In the area of walls 5 and 6 resp. The chamber F bounded by the walls of the housing is where the electrical supply part is located (according to FIG. 9) of the filter plate unit 2 and the drive motor 31 (according to FIG. 11) for the fan roller 3 supplied with electrical power. With 7 is the on / off switch for the unit. With 8 a control lamp that shows whether the device runs flawlessly. With 9 and 10 two elastic metal brackets with cams that support the 12 housing cover 35 seen from Fig. Hold and lead, in addition, at 11 and 12 (Fig.1) engages with corresponding tongues in openings in the housing.

Wie aus Fig.2 bzw. Fig.5 ersichtlich ist, ist die Filterplatteneinheit 2 mit einem Haltebügel 13 versehen, der das Einbringen bzw. das Herausnehmen der Filterplatteneinheit (nach Art einer Schublade) aus dem Gehäuse erleichtert.As can be seen from Fig.2 and Fig.5, the filter plate unit 2 provided with a bracket 13, the introduction or removal of the Filter plate unit (like a drawer) from the housing facilitated.

Der in Fig. 12 und 13 dargestellte Gehäusedeckel 35 ist mit 2 den elektrischen Strom leitenden federnden Kontaktschiebern 36, 36a versehen, die in die Kammer F eintauchen und nach Art eines elektrischen Steckers mit dem in der Kammer F befindlichen elektrischen Versorgungsteil (gemäß Fig. 9) immer dann die für den Betrieb unbedingt notwendige elektrisch leitende Verbindung zwischen zwei elektrischen Bauteilen 33, 34 herstellen, wenn der Deckel 35 ordnungsgemäß auf das Gehäuse aufgesetzt ist. Es ist also sichergestellt, daß stromführende Teile des Aggregats von Hand nicht berührt werden können.The housing cover 35 shown in Fig. 12 and 13 is with 2 the electrical current conductive resilient contact slide 36, 36a provided, which in Immerse the chamber F and, like an electrical plug, connect it to the one in the Chamber F located electrical supply part (according to FIG. 9) then always the Electrically conductive connection between two absolutely necessary for operation Electrical components 33, 34 produce when the cover 35 is properly on the Housing is put on. This ensures that live parts of the Cannot be touched by hand.

Die in Fig. 2 dargestellte Filterplatteneinheit 2 (Lufteinlaufseite) besteht im wesentlichen aus zwei miteinander verbundenen identischen Winkelteilen 2a, 2b, die in Führungsabschnitte o, p, r unterteilt sind (siehe Fig. 1 und insbesondere 10) zum Zwecke der kriechstreckenvergrößernden Halterung der positiv und negativ vorgespannten, unterschiedlich langen Filterplatten 1a, 1b, 1c... und zum Zwecke der lösbaren Befestigung durch endlosgestanzte, in Nuten sich selbsthaltende Haltefedern 21, 22 bzw. 15, 16 (Fig. 3).The filter plate unit 2 shown in Fig. 2 (air inlet side) consists essentially of two identical angle parts connected to one another 2a, 2b, which are divided into guide sections o, p, r (see Fig. 1 and in particular 10) for the purpose of holding the positive and negative in order to increase the creepage distance prestressed filter plates of different lengths 1a, 1b, 1c ... and for the purpose the detachable fastening by means of continuously punched retaining springs that are self-retaining in grooves 21, 22 and 15, 16 (Fig. 3).

Außerdem enthält die Filterplatteneinheit einen Ionisationsrahmen 23, der die Ionisationsdrähte 26, 26a, ... und diese spannende, mit den positiven Haltefedern elektrisch verbindende Blattfedern 24 (Fig. 5) trägt, wobei die Drähte (strich-punktiert eingezeichnet) jeweils vor der kurzen Platte liegen, und 2 Winkelfedern 25 (Fig. 5), die auf einer Winkelhälfte befestigt sind.The filter plate unit also contains an ionization frame 23, the ionization wires 26, 26a, ... and this exciting, with the positive Holding springs electrically connecting leaf springs 24 (Fig. 5) carries, the wires (drawn in dash-dotted lines) each lie in front of the short plate, and 2 angled springs 25 (Fig. 5), which are attached to an angle half.

Der Ionisationsrahmen 23 laßt sich zum Zwecke der Reinigung der Platten 1 ... seitlich aus dem Filterpiattenrahmen 2a, 2b in Pfeilrichtung R (Fig.3) entnehmen. Hierzu ist es aber notwendig, vorher ein Teil der Platten 1... in Pfeilrichtung y (Fig. 3) und zwar die längeren Platten aus dem Filterplattenrahmen 2a, 2b herauszuziehen. Die vollständige Filterplatteneinheit kann in eine Reinigungslösung eingetaucht werden und ist anschließend sofort wieder betriebsbereit. Bei der dargestellten Filterplatteneinheit sind beispielsweise insgesamt 11 Filterplatten la, 1b, 1c vorgesehen, wobei 6 dieser Platten um ein geringes Maß länger ausgebildet sind als die 5 restlichen Platten (bei gleicher Breite!) da vor jeder kürzeren Platte ja, ...The ionization frame 23 can be used for cleaning the plates 1 ... from the side of the filter plate frame 2a, 2b in the direction of the arrow R (Fig. 3). For this, however, it is necessary to first place part of the plates 1 ... in the direction of the arrow y (Fig. 3) to pull the longer plates out of the filter plate frame 2a, 2b. The complete filter plate assembly can be immersed in a cleaning solution and is then immediately ready for operation again. In the illustrated Filter plate unit, for example, a total of 11 filter plates la, 1b, 1c are provided, 6 of these plates are slightly longer than the 5 remaining ones Plates (with the same width!) Because before every shorter plate yes, ...

in der jeweiligen Plattenebene ein Sprühdraht mit Abstand (im Rahmen 23) gespannt ist, sind also entsprechend insgesamt 5 Sprühdrähte vorhanden.a spray wire at a distance (in the frame 23) is stretched, so there are a total of 5 spray wires.

Ist es notwendig, einen einzelnen Sprühdraht 26 auszuwechseln, so lassen sich mit Vorteil zunächst die 6 längeren Platten 1...If it is necessary to change a single spray wire 26, see above the 6 longer plates 1 ...

in Pfeilrichtung y (Fig. 3) aus den Führungsnuten 50 (Fig. 4), die an den beiden Innenseiten 51 der beiden L-förmigen Profilteile, die zusammen die Kassette bilden, vorgesehen sind, herausziehen. Anschließend kann dann der Rahmen 23 (in Pfeilrichtung R) entfernt werden. Der neue Sprühdraht 26,... kann dann auf das entsprechende freie Ende 54 der Blattfeder 24 aufgehängt werden.in the direction of arrow y (Fig. 3) from the guide grooves 50 (Fig. 4), the on the two inner sides 51 of the two L-shaped profile parts, which together the Form cassette, are provided, pull out. Then the frame 23 (in the direction of the arrow R). The new spray wire 26, ... can then open the corresponding free end 54 of the leaf spring 24 can be suspended.

Jeder Sprühdraht 26, 26a,... wird mit seinem freien Ende auf einen der fünf untereinanderliegenden Nocken 57 (Fig. 5), der einen Seite des Rahmens 23 aufgehängt, dann in die zugehörige Kerbe 58 eingelegt und quer über den Rahmen 23 gespannt, dann in die entsprechende Kerbe auf der anderen Seite des Rahmens 23 eingelegt und schließlich auf dieser anderen Rahmenseite mit dem anderen freien Ende auf einen Nocken (nicht dargestellt), aufgehängt. Die Feder 54 (Fig. 8), über die der Sprühdraht 26, 26a,... dabei läuft, sorgt dafür, daß der Draht stets straff gespannt bleibt, was einen besonderen Vorteil darstellt.Each spray wire 26, 26a, ... is with its free end on one of the five interposed cams 57 (Fig. 5), one side of the frame 23, then inserted into the associated notch 58 and across the frame 23 stretched, then in the corresponding notch on the other side of the frame 23 inserted and finally on this other side of the frame with the other free one End hung on a cam (not shown). The spring 54 (Fig. 8), over that of the spray wire 26, 26a, ... while running, ensures that the Wire always remains taut, which is a particular advantage.

Die Haltefedern 15, 16 bzw. 21, 22 sind an den Seitenwandungen der Kassette 2a, 2b (Fig. 3, 4 und 5) vorgesehen und stellen einerseits die elektrisch leitenden Verbindungen zwischen den Filterplatten 1, ja,.. dar, und klemmen die Filterplatten andererseits mit ihren rechtwinklig abgebogenen Zungen 21a bzw. 16a fest.The retaining springs 15, 16 and 21, 22 are on the side walls of the Cassette 2a, 2b (Fig. 3, 4 and 5) provided and on the one hand provide the electrical conductive connections between the filter plates 1, yes, .. represent, and clamp the Filter plates, on the other hand, with their tongues 21a and 16a bent at right angles fixed.

Claims

1. Electrostatic filter for cleaning the breathing air in closed Clearing of all kinds of suspended matter, such as organic or inorganic dust, smoke particles and molecules of chemical compounds with a passive plate separator, a Spray electrode, a blower and a mechanical pre-filter, d u r c h g e k e n n n n z e i c h n e t that two interconnected identical L-shaped profile parts made of a dielectric material are provided, the legs of which in pairs with their free edges firmly connected by welding, gluing, riveting or the like and the two are put together to form a frame, one on two diametrically opposite each other opposite sides form open cassette, which after into the unit housing Kind of a drawer can be inserted, the frame for the purpose of enlargement the electrical creepage distances with slots, recesses, bores and the like is provided and where the positively and negatively biased, different lengths Filter plates held by the frame and their detachable attachment by means of endless punched, self-retaining retaining springs are provided in grooves, and one removable Ionization frame is provided, which the ionization wires and these exciting Wears retaining springs.

2. Electrostatic filter according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that each of the two L-shaped profile parts on one leg with a slot-like recess equipped with these recesses when the cassette for filter plates is assembled to form a frame, these are opposite one another are provided and a special frame for holding the spray wires in them Recesses can be inserted and then from the cut surfaces of the slot-shaped Recesses held and performed.

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