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Kanalluftfilter
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Die Erfindung betrifft einen Kanalluftfilter, insbesonuern für die
Abluft von Lackieranlagen, welcher eine Schicht aus luftdurchlässigem Filtermaterial
in einem vcn der zu reinigenden Luft durchströmten Filtergehäuse aufweist.
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Der Wunsch nach möglichst hunderprozentiger Reinigung der Abluft von
Industrieanlagen wird Immer größer (Gesetzgeber und technische Grünãe). Dies führt
nach dem heutigen Stand der Filtertechnik zu immer umfangreicheren Filtern bzw.
Filtern mit immer dickeren Filterschichten. Wenn sich Filterschichten von relativ
großer Dicke mit auszufilternden Abluftbestandteilen wie beispielsweise Lackpartikelchenbei
der Reinigung der Abluft von Lackieranlagen zugesetzt haben, muß bei den bisher
bekannten Filtern das ganze Filter ausgewechselt werden, obwohl einzelne, sich über
einen Teil der Filterdecke erstreckende Filterzonen noch im wesentlichen sauber
und weiter brauchbar wären.
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Die Auswechselung des ganzen Filters bzw. der gesamten Filterschicht
ist jedoch gerade bei relativ umfangreichen bzw. dicken Filterschichten sehr kostspielig.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Kanalluftfilter
der eingangs genannten Gattung das Auswechseln des gesamten Filters bzw. der gesamten
Filtermaterialschicht zu vermeiden, wenn nur ein Teil, also eine bestimmte Zone
des Filtermaterials durch ausgefilterte Abluftbestandteile zugesetzt ist. Dies wird
erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Filtermaterial ill mehreren in Durchströmungsrichtung
hintereinander befindlichen getrennten Schichten im Filtergehäuse angeordnet ist,
von welchen mindestens eine gesondert auswechselbar ist. Damit ist es möglich, daß
nur diejenige Filtermaterialschicht ausgewechselt zu werden braucht, welche so verschmutzt
ist, daß ein ausreichender Durchgang der Abluft nicht mehr gewährleistet ist.
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Durch die erfindungsgemäße Unterteilung der gesamten Filtermaterialschicht
des Kanalluftfilters in mehrere hintereinander befindliche Teilschichten ist es
ferner möglich, das Filtermaterial der Abluftverschmutzung voll anzupassen, wobei
je nach Anteil von groben oder $einen Verschmutzungspartikelchen die Filtermaterialien
der Teilschichten dichter oder weniger dicht und die Teilschichten selbst dicker
oder dünner gewählt werden können.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kanalluftfilters
können die Filtermaterialschichten in voneinander abhebbaren Materialbahnen angeordnet
sein, die in Durchlaufrichtung dicht aufeinander liegen. Es ist aber auch möglich,
daß sich zwischen den Filtermaterialschichten luftdurchlässige Lagerflächenelemente,
z.B. G4'tter, Maschendrahbespannungen, Lochbleche oder dgl. befinden, die dazu dienen,
ein Verkleben der hintereinander befindlichen Filtermaterialschichten zu verhindern,
was ein Auswechseln einer Filtermaterialschicht unabhängig von der benachbarten
Filtermaterialschicht erheblich erschweren würde. Zweckmäßig ist jede der auswechselbaren
Filtermaterialschichten zwischen zwei luftdurch-Iässige Lagerflächenelemente eingelegt,
die an der An- und an
de. Abströmseite der Schicht angeordnet sind.
Dabei können zwei luftdurchlässige Lagerflächenelemente durch zwischen sie eingelegte
Abstandhalter in gegenseitigem Abstand gehalten sein, und~ zwar insbesondere die
beiden benachbarten Lagerflächenelemente zweier hintereinander befindlicher Filtermaterialschichten
Die Abstandhalter können von lose im Filtergehäuse angeordneten Rahmen oder von
im Gehäuse angeordneten Ronsolen gebildet sein.
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Durch entsprechende Wahl der Rahmendicke kann der Abstand zwischen
den einzelnen Flltermaterialschichten frei gewählt werden.
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Die Filtermaterialschichten können aus unterschiedlichem Filtermaterial,
z.B. aus Fasermaterial oder aus Schüttgut oder aus beidem bestehen. Als Schüttgut
kommen z.B. Kunststoffasern, Holzspäne, Metallspäne, Stückkohle, Kokosfasern oder
äiches infrage. Bei horizontaler Lage der Filterschichten übereinander kann es zweckmäßig
sein; die zu reinigende Abluft von unten nach oben durch das Filtermaterial hindurchzuleiten.
In diesem Falle wird die untere Filtermaterialschicht stärker mit in der Abluft
enthaltenen Verschmutzungspartikeln beaufschlagt als die darüberliegende, was zu
einer stärkeren Gewichtszunahme der unten Filtermaterialschicht gegenüber der oberen
führt. Durch diese Gewichtszunahme werden jedoch die darüberliegenden Schichten
nicht belastet, so daß sie auch nicht zu einem bei umgekehrter Durchströmungsrichtung
auftretenden Zusammensacken der gesamten Filterschicht mit allen Teilschichten führen
kann, Enthält die Abluft, beispielsweise durch vorher zugeführte Reinigungsflüssigkeit
feine Flüssigkeitströpfchen, werden diese bei der Durchströmung von unten nach oben
in den unteren Teilschichten der Filtermaterialschicht zurückgehalten werden, um
von dort nach unten abzutropfen, so daß nicht die gesamte Filterschicht, d.h. das
gesamte Filtermaterial des Filters voll durchfeuchtet wird.
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Es kann auch zweckmäßig sein, die einzelnen Filtermaterialschichten
des Filters derart im Filtergehäuse getrennt zu lagern, daß sie unabhängig voneinander
seitlich wie Schubladen aus dem Filtergehäuse herausgezogen werden können.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der
folgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele.
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Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Abluft kanal mit einem
Mehretagenfilter gemäß der Erfindung in einer ersten Ausführungsform, Fig. 2 zeigt
das Detail A von Fig. 1 in größerer Darstellung, Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt
durch einen Abluftkanal mit einem Mehretagenfilter gemäß der Erfindung in einer
zweiten Ausführungsform, Fig. 4 zeigt das Detail B von Fig. 3 in größerer Darstellung,
Fig. 5 und 6 zeigen zwei verschiedenartige Anordnungen des Mehretagenfilters gemäß
Fig. 1 oder 3 in Abluftkanälen.
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Bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausfilhrungsbeispiel besitzt
das in Abluftkanal 1 angeordnete Mehretagenfilter drei übereinander angeordnete
Filtereinheiten 2, 3, 4. Jede Filtereinheit ist zwischen zwei zickzackförmigen Abschnitten
5, 6, 7 angeordnet, die zusammen eine Zwischenwand bilden, die den
Abluftkanal
in eine vor und einen hinter dem Etagenfilter liegenden Kanalbereich, nämlich in
einen Anströmbereich für die verschmutzte Abluft und in einen Abströhbereich für
die ger#einigte Abluft trennt. In Fig. 1 ist die Strömungsrichtung der Abluft durch
Pfeile gekennzeichnet. Die beiden Wandabschnitte jeder Filtereinheit bilden ein
das Filtermaterial aufnehmendes Filtergehäuse, durch welches die Abluft von unten
nach oben hindurchströmt.
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Das Filterriterial jeder Filtereinheit besteht aus drei übereinander
im Abstand liegenden Schichten. Jede dieser Filtermaterialschichten 8, 9i 10 besitzt
#unterschiedliche Ausbildung hinsichtlich des Materials und der Schichtdicke.
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Außerdem ist jede Filtermaterialschicht zwischen zwei luftdurchlässige
Lagerflächenelemente 11 eingelegt, die aus einem Metall- oder Kunststoffgitter,
aus Maschendraht, aus Lochblech oder dgl. gebildet sein können. Das unter der untersten
Filtermaterialschi.cht 8 befindliche Lagerflächenelement 11 ruht auf einer Konsole
13 auf die an den Zwischenwandteilen 5, 6, 7 befestigt sind Alle drei Filtermaterialschichten
sowie die unterhalb und oberhalb der Schichten jeweils angeordneten Lagerflächenelemente
11 sind ~ose in die Gehäuse der Flltereinheiten eingelegt.
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Dabei liegt die untere Filtermaterialschicht 8 mit ihrem unteren und
oberen Lagerflächenelement lose auf den Konsolen i3 auf, während die anderen Filtermaterialschichten
9 und 10 mit ihren Lagerflachenelementen 11 lose auf Abstandrahmen 12 aufliegen,
die zwischen dem oberen L#agerflächenelement der jeweils unteren Filtermaterialschicht
einerseits und dem unteren Lagerflächenelement der jeweils oberen Filtermaterialschicht
lose in das Gehäuse der Filtereinheit eingelegt sind. Dadurch wird es möglich, sämtliche
Filtermåtrialschichten mit ihren Lagerflächenelementen von der Reinluftseite des
Etagenfilters her aus den Gehäusen der Filtereinheiten herauszuheben und diejenige
Filtermaterialschicht
bzw. schichten durch neue auszuwechseln,
die aufgrund des eingetretenen Vcrschmutzungsgrades eine Auswechselung erforderlich
machen.
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Sämtliche Filtermaterialschichten können in den Gehäusen der Filtereinheiten
durch ein Spanndruckelement 14 festgehalten werden, welches auf das Lagerflächenelement
11 der obersten Filtermaterialschicht 10 aufgelegt und dort durch nicht dargestellte
Spann- oder andere Einrichtungen in der Filtereinheit festgehalten wird.
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Das in Fig. 3 und 4 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich von demjenigen gemäß Fig. 1 und 2 im wesentlichen nur dadurch, daß die Abstandhalter
zwischen den aus Gittern, Maschendrähten, Lochblechen oder dgl. gebildeten Lagerflächenelementen
10 nicht aus lose in die Gehäuse der Filtereinheiten eingelegten Abstandrahmen sondern
aus in den Gehäusen fest an geordneten Konsolen 14 gebildet sind die rahmenförmig
an den Andern der Filtermaterialschichten 8, 9 10 und deren Lagerflächenelementen
11 herumlaufen und an den Wänden der Filtergehause befestigt sind. Zwischen diesen
lert angeordneten konsolenartigen Abstandhaltern 14 sind die Filtermaterialschichten
und Lagerflächenelemente lose und horizontal verschiebbar eingelegt. Auch der beim
Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 vorgesehene oberste Spanndruckrahmen 14 ist
durch eine Druckkonsole 16 ersetzt, die ebenso wie der Spanndruckrahmen 14 verhindert,
daß die Materialfilterschichten 8, 9, 10 und deren Lagerflächenelemente 11 durch
die nach oben strömende Abluft aus ihrer gewünschten Lage abgehoben werden.
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Da bei diesem Ausführungsbeispiel durch die fest im Eiltergehäuse
angeordneten konsolenartigen Abstandhalter 15 ein Herausheben der Filtermaterialschichten
8, 9, 10 mit ihren Lagerflächenelementen
11 aus dem Filtergehäuse
nach cL<n nicht möglich ist, ist die reinluftseitige Wand des Filtergehäuses
des Etagenfilters als Klappe 17 ausgebildet, die um die Achse 19 aus der in Fig.
4 gezeigten nach oben gerichteten Stellung in die Horizontalstellung oder in eine
nach unten gerichtete Stellung herabschwenk-bariSt-Bei herabgeschwenkter Klappe
können die Filtermaterialschichten zusammen mit ihren Lagerflächenelementen waagerecht
aus dem Filtergehäuse einzeln herausgezogen und durch neue Filtermaterialschichten
ersetzt werden.
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Bei beiden dargestellten Ausführungsbeispielen besitzen die Filtermaterialschichten
unterschiedliche Dicke. Sie bestehen aus unterschiedlichen Materialien, wobei eszweckmäßig
sein kann, wenn die in Luftdurchströmungsrichtung nachfolgenden Filtermaterialscnichten
engmaschiger bzw. dichter sind als die in Strömungsrichtung jeweils voranliegenden
darunter befindlichen Filtermaterialschichten. Die# voll den Abstandhaltern 12,
15 gebildeten Zwischenräume zwischen benachbarten Lagerflächenelementen 11 zweier
unmittelbar übereinander liegender Filtermaterialschichten, die aus Materialbahnen
z.B. aus Fasermaterial oder dgl. gebildet sein können, können durch weiteres in
der Zeichnung nicht dargestelltes Filtermaterial z.B in Form von Schüttgut ausgefüllt
sein. Als Schüttgut kommen z.B.
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Kunststoffasern, Kokosfasern, Holzspäne, Stückkohle oder dgl.
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Infrage.
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Abweichend von den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen
können die Filtermateria#diichten mit ihren Lagerflächenelementen ggf. auch unmittelbar
aufeinanderliegen, so daß die bei den gezeigten Ausführungsbeispielen vorgesehenen
Abstandhalter 12, 15 entfallen. Dies ist insbesondere bei aus Materialbahnen gebildeten
Filtermaterialschichten möglich.
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Es ist auch denkbar, die beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 und
4 vorgesehenen fest im Filtergehäuse angeordneten Abstandhalter so auszubilden,
daß sie trotz ihrer festen Anorndung im Filtergehäuse ein Herausheben der Fitlermaterialschichten
mit deren Lagerflächenelementen nicht behindern Dies kann errecht werden, wenn die
übereinander angeordneten Abstandhalter 15 unterschiedlich weit in das Filtergehäuse
hineinragen und zwar so, daß die jeweils unteren Abstandhalter weiter hineinragen
als die darüber liegenden Abstandhalter. Hierdurch ist es möglich, die senkrecht
zur Durchströmungsrichtung gelegenen Abmessungen der Filtermaterialschichten und
Lagerflächenelemente abzustufen, so daß die jeweils unteren Schichten an den oberen
Abstandhaltern vorbei nach oben aus dem Gchäuse entnommen werden können.
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Bei den in Fig. 1 bis 4 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen
sind die zickzackförmigen Abschnitte 5, 6, 7 der Zwischenwand so ausgebildet, daß
sie unter den Filtereinheiten sich erstreckende geneigte Tropfenableltbleche 18
bilden.
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Die in den Filterinaterialschichten aus der Abluft ausgeschiedenen
feinen Flüssigkeitströpfchen können so auf der einen Seite der Zwischenwand gesammelt
und abgeleitet werden.
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In den Fig. 5 und 6 ist gezeigt, daß der erfindungsgemäße Kanalluftfilter
in verschiedener Weise in den Abluftkanal 1 eingesetzt werden kann. In beiden Figuren
sind drei Etagenfilter dargestellt, wobei die Luftführung im Abluftkanal durch Pfeile
angezeigt ist. Die Luft strömt in beiden Fällen ebenso wie bei den in Fig. 1 bis
4 dargestellten Ausführungsbeispielen von unten nach oben durch die Filtereinheiten
und damit durch die Filtermaterialshichten hindurch. Es ist aber grundsätzlich nicht
ausgeschlossen, die Luftführung durch die Filtereinheiten bzw. die Filtermatrialschichten
von oben nach unten vorzusehen. Eine Luftführung von unten nach oben ist allerdings
in vielen Fällen wegen der bereits erwähnten Vorteile günstiger.