DE2541331A1 - Gasfilterelement - Google Patents

Description

Anmelderin: Firma Carl Freudenberg, Weinheim

Gasfilterelement

Die Erfindung betrifft ein Gasfilterelement.

Derartige Filter werden für die Abscheidung von schwebefähigen Teilchen aus einem Luftstrom, z.B. aus der Zu- oder Umluft von Lüftungs- oder Klimaanlagen, verwendet.

Es ist bekannt zum Zwecke der Staubabscheidung aus einem Luftstrom Filteraggregate einzusetzen, die als filterndes Medium Vliesstoffmatten aus Glas- oder Textilfasern enthalten. Der Einsatz solcher Vliesstoffmatten erfolgt vorteilhaft in festen Stützgitterkonstruktionen, sogenannten Hochoberflächen-Filteraggregaten, wobei die Mattenkanten der v-förmig eingeschobenen Zuschnitte durch entsprechend geformte Schliefögitter staubdicht an der Halterungsvorrichtung

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angedrückt werden. Ein derartiges Filter wird beispielsweise geschildert in GBm 6 9o8 374. Derartige Hochoberflächen-Filterkonstruktionen weisen aufgrund der festen Halterung der Filtermedien hinsichtlich ihres Staubabscheidegrades, ihres Staubspeichervermögens und der Staubhaftung besonders gute Eigenschaften auf. Ihre Verwendung ist jedoch insofern unwirtschaftlich, als die Kosten für die aufwendigen Halterungen der Festbauweise sehr hoch sind. Desweiteren wird es als nachteilig empfunden, daß für den Austausch der staubbeaufschlagten Mattenzuschnitte gegen saubere ein relativ hoher Zeitaufwand erforderlich ist. Daneben bestehen bei allen derartigen Filterelementen erhebliche Schwierigkeiten, den staubdichten Anschluß der eingebauten Mattenzuschnitte entlang der Dichtungskante zu kontrollieren. Hieraus können sich störende Staubdurchbruchstellen ergeben.

In neuerer Zeit wurden Filterelemente bekannt, die eine äußerlich ähnliche Formgebung aufweisen, und dabei auf feste Stützkonstruktionen verzichten.

Gewöhnlich werden zur Herstellung eines derartigen Filterelementes aus Glasfaser- oder Textilfaservliesstoffzuschnitten herkömmlicher Fertigung durch Vernähen, Verkleben oder auch durch punktuelles Verschweißen die eigentlichen Filtertaschen hergestellt. Eine unterschiedliche Anzahl dieser Filtertaschen wird lösbar oder unlösbar mit einem frontalen Halterungsrahmen verbunden. Das Element wird gewöhnlich als geschlossene Einheit zur Anwendung gebracht. Eine

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nennenswerte Verbreitung haben derartige Filterelemente jedoch nicht gefunden. Die einzelnen Filtertaschen bauchen unter Betriebsbedingungen auf, was ungleichmäßige Anströmverhältnisse für die aktiven Filterflächen zur Folge hat. Es treten Flatterbewegungen auf und hierdurch besteht neben einer unbefriedigenden Abscheideleistung von Staubteilchen die Gefahr einer Beschädigung der Filtertaschen sowie die Gefahr der unkontrollierten Kontamination der gefilterten Luft durch Faserablösungen. Als nachteilig hat es sich weiterhin erwiesen, das die bekannten äußeren Nahtverbindungen die Mattenkanten nur unvollkommen erfassen, so daß zusätzliche kordähnliche Streifen als Kantenschutz verwendet werden müssen. Zusätzlich müssen - insbesondere bei Fein- und Feinstfilter Elementen - die unvermeidlich entstehenden Nadeleinstiche durch aufwendige Handarbeit zugeklebt werden.

Um zu vermeiden, daß sich die unter Betriebsbedingungen aufbauchenden Filtertaschen eines Elementes gegenseitig berühren und dadurch in ihrer Wirkung beeinträchtigen, wurden in die Taschen Distanzhalter unterschiedlicher Form eingebracht. Auf solche Art ausgerüstete Taschen konnten jedoch nicht voll befriedigen= bei distanzlosen Verbindungen, punktförmig oder genäht, werden die Staubluftseiten als Verbindungsstelle eng zusammengedrückt. Hierdurch wir zwar ein Berühren der gegenseitigen Außenflächen verhindert, jedoch ein unerwünscht großer Teil der aktiven Filterfläche unwirksam gemacht mit der gleichzeitigen Folge, daß die Lufteinströmung in die Taschen gehemmt und der Luftwiderstand des Elementes merkbar erhöht wird.

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Bei Verbindungen mit bestimmter Distanz werden zwar strömungstechnisch bessere Bedingungen erzielt, es ergeben sich jedoch andere Nachteile: punktförmige, lose eingesetzte Distanzhalterungen bergen die Gefahr der Zerstörung der Filtermatte in sich, wenn diese Flatter- und Vibrationsbewegungen gegen die punktförmigen Verbindungselemente ausgeführt. Zur Vermeidung eines solchen Vorganges hat man deshalb auch eine sogenannte Keilnaht angewendet, d.h. es wurde ein keilförmiger Distanzhalter durchgehend in das Innere der Tasche eingenäht. Als nachteilig hat sich bei dieser Nähverbindung der hohe Zeitaufwand für das Anbringen der Nähte und das anschließende Verkleben oder Versiegeln der Nadeleinstichlöcher erwiesen. Außerdem entsteht zwangsläufig am Keilende der Nähte eine deutlich spürbare Verminderung der aktiven Filterfläche.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Taschenfilterelement zu entwickeln, das unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile hinsichtlich seines Staubabscheidungsgrades und seines Staubspeichervermögens die Leistungen fester Hochoberflächenfilter erreicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Gasfilterelement gelöst, bestehend aus einem Halterungsrahmen und mehreren mit diesem Rahmen unlösbar verbundenen keilförmigen Filtertaschen 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Taschen 1 durch eine umlaufende, randbeschnittene Schweißkante 3 sowie durch in Luftstromrichtung eingeschweißte flächige Distanzelemente 4, 6 und ggf. zusätzlich eingeschweißte Versteifungszonen 7 im Luftstrom selbsttragende Eigenschaften aufweisen und die Anströmkanten der Taschen durchgehend und unlösbar mit einer

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strömungsgünstig ausgebildeten Halterungskonstruktion verbunden sind, wobei der Halterungsrahmen 2 aus Hartschaum besteht und in an sich bekannter Weise durch Anschäumen unmittelbar mit dem filternden Medium verbunden ist.

Nach einer weiteren Ausgestaltung bestehen die eingeschweißten oder eingeklebten Distanzelemente 4, 6 der keilförmigen Filtertaschen aus flächigem flexiblem Material und weisen im Bereich der Verschweißlinien zusätzliche Versteifungen auf.

Nach einer weiteren Ausgestaltung haben die Distanzelemente 4 die Form doppelwandiger Trapezzuschnitte-, sie sind an der verjüngten Seite offen oder geschlossen und reichen nicht bis zur Taschenaußenkante.

Nach einer weiteren Ausgestaltung weisen die Taschen zur weiteren Aussteifung zusätzliche durch Verschweißen erzielte Versteifungsrippen 5 auf.

Das erfindungsgemäße Filterelement ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben:

Es zeigen:

Figur I

Die beispielhafte Ausführung einer Filtertasche 1

Figur II

Die beispielhafte Ausführung des erfindungsgemäßen Filterelementes.

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Das Filterelement besteht aus einer wechselnden Anzahl Filtertaschen 1, die unlösbar verbunden sind mit einem Halterungsrahmen 2. Die einzelne Filtertasche wird zweckmäßigerweise aus mehr oder weniger festgebundenen einzelnen Filtermattenzuschnitten, oder auch Bahnen, hergestellt. Die Zuschnitte oder Bahnen werden paarweise Staubluftseite auf Staubluftseite aufeinandergelegt und entlang der Kante 3 miteinander verschweißt.

Zur Erzielung einer weiteren Aussteifung sowie Optimierung der Einströmverhältnisse in das Innere der Taschen sind je nach Qualität der Filtermedien und ihrer Durchflußwiderstände eine verschiedene Anzahl trapezförmiger, flächiger Distanzelemente 4 aus Vliesstoff, Folie oder auch Gewebe eingeklebt oder eingeschweißt 7 sowie durch lokales Verschweißen des Filtermediums zusätzliche Versteifungsrippen eingefügt 5. Die Ausbildung doppelwandiger Distanzelemente als trapezförmige, tütenähnliche Einschübe, hat sich hinsichtlich der Stabilisierung der dem Luftstrom ausgesetzten Filtertaschen als besonders vorteilhaft erwiesen. Es ist jedoch erfindungsgemäß auch die Verwendung einfacher flächiger Distanzeinsätze möglich.

Die mit dem erfindungsgemäßen Filterelement erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch seine Verwendung ein sehr schneller Filterwechsel durch ungeschulte Kräfte möglich wird, wobei sichergestellt ist, daß Staubdurchbruchsstellen vermieden werden. Die Filtertaschen neigen nicht zu Flatterbewegungen und das

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Filterelement erreicht hinsichtlich seiner Staubabscheidung und Speicherung die Leistungsstufe fester Hochoberflächenfxlter.

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Le e rs e i t e

Claims (4)

Patentansprüche:

1.)Casfilterelement, bestehend aus einem Halterungs- S rahmen (2) und mehreren mit dem Rahmen unlösbar verbundenen keilförmigen Filtertasehen (1), dadurch gekennzeichnet, daß die Taschen Ci) durch eine umlaufende, randbeschnittene Schweißkante (3) sowie durch in Luftstromrichtung eingeschweißte, flächige Distanzelemente (<+, 6) und gegebenenfalls zusätzliche geschweißte Versteifungszonen (7) im Luftstrom selbsttragende Eigenschaften aufweisen und daß die Anströmkanten der Taschen durchgehend und unlösbar mit einer strömungsgünstig ausgebildeten Halterungskonstruktion (2) verbunden sind, wobei der Halterungsrahmen (2) aus Hartschaum besteht und in an sich bekannter Weise durch Anschäumen unmittelbar mit dem filternden Medium verbunden ist.

2. Gasfilterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eingeschweißten oder eingeklebten Distanzelemente (U, 6) der keilförmigen Filtertasehen aus flächigem flexiblen Material bestehen und an den Versteifungslinien (7) zusätzliche Versteifungen der Filtertasche aufweisen.

3. Gasfilterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzelemente die Form doppelwandiger Trapezzuschnitte (4) aufweisen, an der verjüngten Seite offen oder geschlossen sind und nicht bis zur Taschenaußenkante reichen.

4. Gasfilterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Taschen zusätzliche durch Verschweißen erzielte Versteifungsrippen (5) aufweisen.

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