DE3339828A1

DE3339828A1 - Elektrostatisch unterstuetztes aus fasermaterial bestehendes filterelement zur abscheidung von partikeln aus gasfoermigen medien

Info

Publication number: DE3339828A1
Application number: DE19833339828
Authority: DE
Inventors: Gustav Binder; Hans Joachim Dr. 1000 Berlin Lippold
Original assignee: Delbag Luftfilter GmbH
Current assignee: Delbag Luftfilter GmbH
Priority date: 1983-11-01
Filing date: 1983-11-01
Publication date: 1985-05-09

Description

Elektrostatisch unterstütztes aus Fasermaterial bestehendes
Filterelement zur Abscheidung von Partikeln aus gasförmigen Medien Elektrostatisch unterstütztes aus Fasermaterial bestehendes Filterelement zur Abscheidung von Partikeln aus gasförmigen Medien Die Erfindung betrifft ein Filterelement zur Abscheidung von Partikeln aus gasförmigen Medien nach: der Gattung des Hauptanspruchs.
Derartige hochwertige, der Abscheidung von Partikeln, zum Beispiel Staubpartikeln, aus einem Luft- oder Gasstrom dienende Filterelemente besitzen große wirksame Filterflächen auf relativ kleinen Grundflächen und sind durch wellen- oder zick-zackförmige Faltungen von großflächigen Bahnen aus Faserstoffen oder Filterpapieren gebildet. Um zu verhindern, daß sich die Seitenflächen der einzelnen Falten des Papierfilters unmittelbar aufeinanderlegen, ist es notwendig, zur Fixierung der engen Falten Abstandshalter vorzusehen. Ein Schwebstoffilter dieser Art ist aus der DE-PS 21 38 412 bekannt, bei dem die Abstandshalter aus Fäden oder Wülsten aus einem Kunststoff bestehen, die auf eine vorgefaltete und wieder gestreckte Filterpapierbahn aufgebracht und erneut zusammengefaltet werden.
Der Kunststoff wird durch Bestrahlung oder Polymerisation ausgehärtet, so daß sich ein Abstandshalterverband bildet und ein kompakter wellen- oder zickzackförmiger Filterfaltenblock beliebiger Länge entsteht, der gegen mechanische Beanspruchungen widerstandsfähig ist. Bei diesen bekannten mechanischen Schwebstoffiltern ist der Abscheidegrad begrenzt.
Ein besserer Abscheidegrad an solchen Filtern wird mit Hilfe von zusätzlichen elektrischen Feldern erreicht. In der DE-OS 31 22 515 ist ein elektrostatisches Luftfilter beschrieben, das zwischen wellenförmig gefaltetem Filtermedium Elektroden aufweist, die gleichzeitig als Abstandshalter dienen. Diese Abstandshalter sind zickzackförmig gefaltet und werden von beiden Seiten in die Falten eingelegt. Dabei bestehen die Elektroden bzw. Abstandshalter aus dünner gefalteter Aluminiumfolie, an die Spannung angelegt wird. Derartige Filter haben gegenüber einfachen Papierfiltern einen besseren Wirkungsgrad. Bei ihrer Herstellung, insbesondere aber beim Einlegen der Abstandshalter bzw. der Elektroden in das weiche hochwertige Papier, ist allerdings größte Sorgfalt geboten.
Daher erfordert die Herstellung solcher Filter einen größeren Aufwand, insbesondere auch an Handarbeit, als die der einfachen Schwebstoffilter aus Papier.
Hier setzt die vorliegende Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt, ein kompaktes Filterelement aus wellen- oder zickzackförmigem, weichem Filter- medium mit Abstandshaltern zu schaffen, das einen hohen elektrostatisch unterstützten Abscheidegrad bzw. Wirkungsgrad aufweist und allen vorkommenden mechanischen Belastungen widersteht, wobei seine Herstellung zur Vermeidung von aufwendiger Handarbeit einfach sein soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöst.
Durch die Kombination eines an sich bekannten mechanischen Filterelementes, bei dem die Abstandshalter zum Beispiel aus ausgehärteten Kunststoffäden bestehen, mit Elektroden, die als einfache glatte blattförmige Platten ausgebildet sind, entsteht nach dem Aushärten der Kunststofffäden eine mechanisch starre kompakte Einheit aus Filtermedium, Kunststoffäden und Elektroden, die gegen mechanische Belastungen weitgehend unempfindlich sind. Dadurch, daß die Elektroden blattförmig ausgebildet sind, können die Falten gegenüber den bekannten Elektro-Schwebstof filtern enger gelegt werden, so daß die wirksame Filterfläche bezogen auf die Grundfläche des Filterelementes erhöht werden kann und somit der Wirkungsgrad verbessert werden kann. Außerdem wird die Herstellung des Filterelementes erleichtert, da die Gefahr der Beschädigung der Elektroden und des Filtermediums verringert wird. Aufgrund des relativ einfachen Aufbaus kann der Herstellungsprozeß automatisiert werden, so daß keine Handarbeit mehr notwendig ist.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Filterelementes nach einem ersten Ausführungsbeispiel, wobei zur deutlicheren Darstellung ein Teil während der Faltung gezeigt ist; und Fig. 2 eine zweite Ausführungsform des Filterelementes in perspektivischer Ansicht.
Das Filterelement 1 nach Fig. 1 besteht aus weichem faserförmigem Filterpapier 3, auf das die Abstandshalter 2 aufgebracht sind, aus Elektroden 4 und einem mit dem Bezugszeichen 5 angedeutete, die einzelnen Teile aufnehmenden Rahmen. Entsprechend der üblichen Praxis wird das Filterpapier 3 vorgefaltet und dann wieder gestreckt. Ebenso kann das Papier 3 vorgekerbt sein und die Falten werden erst nach dem Auftragen der Abstandshalter 2 und Einbringen der Elektroden 4 gebildet. Auf beiden Filterpapierseiten sind gegenüberliegend Wülste, Fäden, Bahnen oder dergleichen aus Kunststoff oder anderem Material aufgebracht, die die Abstandshalter 2 bilden. In der Zeichnung sind die Abstandshalter 2 in verhältnismäßig breiten Bahnen dargestellt. Diese Darstellung dient zur Verdeutlichung der Abstandshalter 2; selbstverständlich können diese als im Verhältnis zur Breite des Filterpapiers 3 als dünne Fäden oder Schnüre ausgebildet sein.
Das Filterpapier 3 mit den aufgebrachten Abstandshaltern 2 wird unter Bildung der vorgegebenen Falten zusammengeschoben und dabei werden in die Falten von beiden Seiten Elektroden 4 eingelegt, die aus glatten, dünnen, elektrisch leitenden, blattförmigen Folien oder Blechen bestehen.
Diese Elektroden 4 werden von den pastenförmigen oder schnurförmigen, bei der Faltung sich gegenüberliegenden Fäden oder Wülsten gehalten, die durch Bestrahlung oder Polymerisation oder auf anderem Wege aushärten und starre Abstandshalter 2 bilden. Das Filterelement wird mit dem Rahmen 5 dichtend verbunden, so daß sich eine starre, kompakte Filtereinheit ergibt. An den jeweils benachbarten Elektroden 4 liegen unterschiedliche Spannungspotentiale, zum Beispiel abwechselnd Masse und eine feste positive oder negative Spannung,so daß zwischen den Elektroden ein elektrisches Feld bildet, das zu einer höheren Abscheideleistung des Filterelementes führt. Die Elektroden können aus Aluminiumfolie oder Blechen bestehen, es können aber auch Kunststoffolien, zum Beispiel Polyäthylenfolien, verwendet werden, die beidseitig mit einem elektrisch leitenden Über zug versehen sind. In einem anderen Ausführungsbeispiel können die elektrisch leitenden Elektroden 4 beidseitig isolierend beschichtet sein.
Der Abstand der Falten wird durch die Dicke bzw.
die Höhe der Abstandshalter 2 in Form von Fäden, Schnüren, Wülsten oder Bändern und durch die Dicke der für die Elektroden 4 verwendeten Folien oder Bleche bestimmt, wobei diese Dicke beispielsweise in der Größenordnung von 0,05mm oder größer liegen kann.
Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel.
Dabei sind die Abstandshalter 2 beidseitig in Abstand zueinander liegend auf die als Folien oder Bleche ausgebildeten Elektroden 4 aufgebracht.
Die Elektroden 4 mit den aufgebrachten Abstandshaltern werden dann in die Falten eingelegt und zusammengeschoben. Ensprechend Fig. 1 ergibt sich eine mechanisch starre, kompakte Einheit aus Filtermedium und Elektroden mit aufgebrachten Abstandshaltern. Vorzugsweise bestehen die Abstandshalter aus einer Paste auf Kunststoffbasis, die auf die Elektroden aufgebracht wird und später aushärtet. In einem anderen Ausführungsbeispiel können die Abstandshalter als Stege aus Kunststoff oder anderem nicht leitendem Material ausgebildet sein, die auf die Elektroden 4 aufgeklebt sind.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel können sowohl auf dem Filterpapier 3 als auch auf den Elektroden 4 Abstandshalter vorgesehen sein, wobei nach dem Zusammenfalten die Abstandshalter auf dem Filterpapier 3 jeweils zwischen den Abstandshaltern auf den Elektroden 4 liegen.
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Claims

Patentansprüche 1. Filterelement zur Abscheidung von Partikeln aus gasförmigen Medien mit einem wellen-oder zickzackförmig gefalteten Filtermedium wobei zur Fixierung der Falten zwischen diesen fadenförmige, aus aushärtbarem Material bestehende Abstandshalter vorgesehen sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen den Falten von beiden Seiten her dünne blattförmige, elektrisch leitende Platten (4) eingelegt sind, die die Elektroden für ein elektrostatisches Filter bilden und jeweils spannungsmäßig auf festem Potential liegen.
2. Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fadenförmigen Abstandshalter (2) aus aushärtbarem Material beidseitig auf das gefaltete Filtermedium (3) aufgebracht sind.
3. Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fadenförmigen Abstandshalter (2) beidseitig auf die dünnen Platten (4) aufgebracht sind.
4. Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fadenförmigen Abstandshalter (2) sowohl auf das gefaltete Filtermedium (3) als auch auf die dünnen Platten (4) aufgebracht sind.
5. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (3), die fadenförmigen Abstandshalter (2) und die blattförmigen Platten (4) nach dem Aushärten der Abstandshalter und/oder nach dem Zusammenfalten eine kompakte integrale Einheit bilden.
6. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die blattförmigen Platten (4) aus metallbeschichteten Kunststofffolien bestehen.
7. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die blattförmigen Platten (4) aus Aluminiumfolien bestehen.
8. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die blattförmigen Platten (4) aus Metallblechen bestehen.
9. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die blattförmigen Platten (4) eine Dicke von ungefähr 0,01 - 1,00 mm aufweisen.
10. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die blattförmigen Platten (4) elektrisch nicht leitend beschichtet sind.