DE3505573A1

DE3505573A1 - Elektrostatisches staubsammelfilter

Info

Publication number: DE3505573A1
Application number: DE19853505573
Authority: DE
Inventors: Senichi Tokio/Tokyo Masuda; Naoki Kawaguchi Saitama Sugita
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-02-18
Filing date: 1985-02-18
Publication date: 1985-08-22
Also published as: GB2156245A; JPS60172362A; JPH0246265B2; FR2559684B1; FR2559684A1; US4715870A; GB8504049D0; GB2156245B

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein elektrostatisches Staubsammelfilter zur Verwendung beim Reinigen von staubhaltiger Luft und von staubhaltigem Gas.

Es ist ein konventionelles elektrostatisches Staubsammelfilter bekannt, bei dem in der Staubsammelzone ein Filtermedium verwendet wird, das entsprechend der Figur 1 aus einem Filterteil aus Glasfaser besteht, die so gefaltet ist, daß Rippenabschnitte 2, 3 an seinen stromaufwärts und stromabwärts liegenden Teilen gebildet werden bezüglich einer Richtung, in der das Staub enthaltende Gas fließt, sowie aus Abstandshaltern 4, 5, die zwischen die einander gegenüberliegenden Oberflächen der aneinandergrenzenden Rippenabschnitte 2, 3 von der stromaufwärts liegenden Seite und der stromabwärts liegenden Seite jeweils eingesetzt sind. Wenn die Weite d.. der Faltung dieses Filterteiles 1 reduziert wird, wird es schwierig, das Filterteil 1 und die Abstandshalter 4, 5 in der genauen Faltungsstellung bzw. in den genauen Einfügungsstellungen beim Zusammenbau der Staubsammelzone zu halten. Dies führt zu Beschränkungen bezüglich der Verkleinerung und der Reduzierung der Dicke der Staubsammelzone des Staubsamraelfilters. Wenn der Abstand d_? zwischen den einander benachbarten Rippenabschnitten 2, reduziert wird, so wächst der prozentuale Anteil der Berührungsfläche der Abstandshalter 4, 5 bezüglich des Filterteiles 1 an, so daß die Staubsammelflache des Filterteiles 1 sich dementsprechend verringert.

Aufgabe der Erfindung ist dementsprechend, ein elektrostatisches Staubsammelfilter anzugeben, das kleinere Abmessungen einschließlich der Dicke und einen höheren Staubsammelwirkungsgrad besitzt als der voranbeschriebene konventionelle Staubsammler mit elektrostatischem Filter.

Weiter ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Staubsammler mit elektrostatischem Filter anzugeben, das als hochwirksames Filter für saubere Bänke, saubere Tunnel

und Einrichtungen für saubere Zonen wie einen Luftreiniger verwendet wird.

Diese Aufgabe wird mit einem Staubsammler mit elektrostatischem Filter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 durch die im kennzeichnenden Teil dieses Anspruches angegebenen Merkmale gelöst.

Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben und näher erläutert.

Figur 1 zeigt, wie die Sraubsanunelzone eines

konventionellen Staubsammlers mit elektrostatischem Filter aufgebaut ist;

Figuren 2-5 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und dabei zeigen:

Figur 2 eine teilweise aufgebrochene perspektivische

Ansicht einer Beladungszone; Figur 3 eine teilweise aufgebrochene perspektivische Ansicht einer Staubsammelzone; Figur 4 eine vergößerte perspektivische Darstellung

des Aufbaus eines Filterteiles;

Figur 5 eine schematische Darstellung eines Staubsammlers mit elektrostatischem Filter, bei dem die Staubsammelzone mit der Aufladungszone verbunden ist.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 2 bis 5 wird nun ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Mit dem Bezugszeichen 6 ist eine Aufladungszone bezeichnet, die aus einem Rahmen 7 besteht, durch den die staubhaltige Luft durchgeleitet wird, ferner aus einer Anzahl von flachen Elektroden 8, die auf der Innenseite des Rahmens 7 so angeordnet sind, daß sie sich mit regelmäßigen Abständen und parallel zu der Richtung erstrecken, in der die staubhaltige Luft fließt, weiter aus leitenden Abstandshaltern 9, 10, die zwischen den schmalen Abschnitten, die an beiden Endteilen der flachen Elektroden 8

ausgebildet sind, eingesetzt sind, aus leitenden Stützteilen 11, 12, die innerhalb des Rahmens 7 durch die schmalen Teile an beiden Endabschnitten der flachen Elektroden 8 ausgebildet sind, Aufnahmen (Auflager) 13, durch die die beiden Endabschnitte der Stützteile 11, 12, an den Rahmen 7 befestigt sind, aus Federn 14, 15, die mit denjenigen Abschnitten der Stützteile 11, 12 verbunden sind, die zwischen den benachbarten flachen Elektroden 8 angeordnet sind, aus Entladungsdrähten 16, die in gespanntem Zustand zwischen den Federn 14, 15 vorgesehen sind, aus einem für die Erdung vorgesehenen Leiterdraht 17, der mit derjenigen flachen Elektrode 8 verbunden ist, die in der Nähe der inneren Oberfläche eines Seitenteiles des Rahmens 7 angeordnet ist, aus einem zum Anlegen einer Hochspannung vorgesehenen Leiterdraht 18, der mit dem Stützteil 11 verbunden ist, und aus einem Netzteil 19, das Öffnungen einer geeigneten Größe besitzt und an dem Einlaß für die staubhaltige Luft des Rahmens 7 angeheftet ist. Das Bezugszeichen 20 bezeichnet eine Staubsammelzone, die mit einem Auslaß für die staubhaltige Luft der Aufladungszone 6 mit dem oben beschriebenen Aufbau verbunden wird. Die Staubsammelzone 20 besteht aus einem Filterteil, das als Kleinfaltenfilterteil bezeichnet wird, d.h. aus einem Filterteil 21 aus Glasfaser, das auf eine kleine Weite D₁ zusammengefaltet ist, beispielsweise nicht mehr als 100 mm, so daß sich abwechselnde Rippenteile 22, 23 an den bezüglich der Fließrichtung stromaufwärts und stromabwärts liegenden Teile gebildet werden. Eine Anzahl von isolierenden Abstandshaltern 24, 25, die aus Plastikstreifen oder Bändern besteht, sind in die Teile der Zwischenräume, die durch die Oberflächen der einander benachbarten Faltungen des Filterteiles 21 definiert sind, von der stromaufwärts liegenden Seite und der stromabwärts liegenden Seite des gleichen Teiles 21 eingesetzt, wobei diese Teile voneinander durch einen geeigneten Abstand £ getrennt sind, so daß zwischen den benachbarten Rippenteilen 22, 23 die Abstände D.., D₂

«· 7 —

auf einem niedrigen Niveau gehalten werden, beispielsweise nicht mehr als 5 mm, und die Abstandshalter 24, 25 werden dann mit dem Filterteil 21 verbunden. Die Außenflächen der stromaufwärts liegenden Rippenabschnitte 22 und die Teile der stromaufwärts liegenden Abstandshalter 24, die diese Rippenabschnitte 22 in diesem Filterteil 21 bedecken, sind mit leitender Farbe beschichtet zur Bildung von Elektroden 26, und die stromabwärts liegenden Rippenabschnitte 23 und die Teile der stromabwärts liegenden Abstandshalter 25, die diese Rippenabschnitte 23 bedecken, sind mit leitender Farbe zur Bildung von Elektroden 27 beschichtet. Das so aufgebaute Filter 28 ist in einen Rahmen 29 eingepaßt, der die gleiche Gestalt wie der Rahmen 7 für die Aufladungszone 6 besitzt, und der Umfangsabschnitt des Filters 28 ist luftdicht mit der Innenfläche des Rahmens 29 verbunden. Ein Stromzuführungsglied 30, das elektrisch leitend mit einem Endabschnitt einer jeden Elektrode 26 verbunden ist, und ein Stromzuführungsteil 31, das elektrisch mit einem Endteil einer jeden Elektrode 27 verbunden ist, sind an dem Rahmen 29 befestigt, und Leiterdrähte 32, 33, die dazu dienen, daran eine Gleich- oder Wechselhochspannungsvorrichtung anzuschließen, sind zwischen diese Stromzuführungsteile 30, 31 geschaltet. Mit dem Bezugszeichen 34 ist eine Dichtung bezeichnet, die an dem Teil des Rahmens 29 befestigt ist, der mit dem Rahmen 7 verbunden werden soll.

Die wie oben angegeben aufgebaute Staubsammelzone 20 ist mit der Aufladungszone 6 entsprechend der Figur 5 verbunden. An die Entladungsdrähte 16 in der Aufladungszone 6 wird Hochspannung angelegt, um eine Koronarentladung zu erzeugen, und zwischen die stromaufwärts und stromabwärts liegenden Elektroden 26, 27 in der Staubsammelzone 20 wird eine Hochspannung angelegt, um ein hohes elektrisches Feld zu erzeugen. Die staubhaltige Luft 35 wird dann dem Einlaß der Aufladungszone 6 mittels eines Gebläses zugeführt. Während die staubhaltige Luft 35 durch die Aufladungszone 6 strömt, wird demzufolge der in der Luft 35 enthaltene Staub elektrisch

aufgeladen und in geladene Teilchen verwandelt. Wenn die staubhaltige Luft danach durch die Staubsammelzone 20 fließt, werden diese geladenen Teilchen der Wirkung des hohen elektrischen Feldes zwischen den Elektroden 26, 27 ausgesetzt und um die Fasern des Filterteiles 21 herum absorbiert. Demzufolge wird die staubhaltige Luft 35 gereinigt und die sich ergebende saubere Luft 3 6 wird aus dem Auslaß der Staubsammelzone 20 herausgelassen.

Die Staubsammelzone 20 ist so aufgebaut, daß der Rahmen 29 eine Länge von 305 mm, eine Breite von 305 mm und eine Tiefe von 50 mm besitzt, und die Aufladungszone 6 ist so gebaut, daß der Rahmen 20 die gleichen Abmessungen wie zuvor besitzt. Experimente zur Bestimmung der Ausbeute für das Ansammeln der Staubteilchen eines Staubfiltersammlers, der diese Staubsammel- und Aufladungszonen 20, 6 verwendet, wurden mit Dop 0,3 ym staubhaltiger Luft bei einer Fließgeschwindigkeit von 4m /min und einem Differenzdruck von 8 mm Wassersäule ausgeführt. Es ergaben sich die nachfolgenden Ergebnisse.

Die Staubsammelausbeute ergab sich zu 63 %, wenn keine Hochspannung an die Staubsammelzone angelegt wird, während die Staubsammelausbeute 99,994 % beträgt, wenn eine Hochspannung an die Staubsammelzone angelegt wird. Damit wurde bestätigt, daß eine extrem hohe Staubsammelausbeute erzielt werden kann, wenn eine Hochspannung an die Staubsammelzone angelegt wird.

Der Aufbau der vorliegenden Erfindung kann geeigneterweise geändert werden, beispielsweise indem die Elektroden 26, 27 bei dem obigen Ausführungsbeispiel durch Elektroden ersetzt werden, die als leitendes Material ein anderes Material als leitende Farbe verwenden.

Da die vorliegende Erfindung wie oben beschrieben ein Kleinlamellen-Filterteil einsetzt, kann dessen Breite der Faltung reduziert werden und sein Zustand der sauberen FaI-5 tung kann genau durch isolierende, damit verbundene Abstandshalter aufrechterhalten werden. Dies ermöglicht es, eine

verkleinerte Staubsammelzone mit verkleinerter Dicke einfach zusammenzusetzen. Weiterhin ist der Abstand zwischen einander benachbarten Rippenteilen des Filterteils kurz und die Kontaktfläche eines jeden isolierenden Abstandshalters ist bezüglich des Filterteiles klein. Daher kann die Staubsammelflache vergößert werden. Die stromaufwärts liegenden Elektroden und die stromabwärts liegenden Elektroden sind voneinander durch einen Abstand getrennt, der der Breite der Faltung des Filterteiles entspricht, d.h. diese Elektroden sind durch einen ausreichend langen isolierenden Abstand getrennt, so daß die Isolation der Elektroden leicht erreicht wird. Wenn eine Hochspannung zwischen diese Elektroden angelegt wird, tritt keine Panne auf. Selbst wenn die Feuchtigkeit hoch ist, tritt kaum ein Leckstrom auf. Daher können stabile Eigenschaften des Staubsammlers konstant gehalten werden. Da der Abstand zwischen den stromaufwärts liegenden und den stromabwärts liegenden Elektroden konstant ist, kann ein gleichmäßiges hohes elektrisches Feld in dem Filterteil insgesamt erzeugt werden. Aufgrund dieser Vorteile wie auch aufgrund der großen Staubsammeifläche des Filterteiles kann man eine Staubsammelzone erreichen, die eine solche extrem hohe Staubsammelausbeute zeigt, wie sie sich in den Ergebnissen der oben stehenden Experimente darstellen. Dementsprechend liefert die vorliegende Erfindung einen verkleinerten Staubsammler mit elektrostatischem Filter mit einem hohen Staubsammelwirkungsgrad, der als höchst wirksames Filter für saubere Bänke (Begichtungen), saubere Tunnel und Einheiten mit sauberen Zonen, einem Luftreiniger und für verschiedene andere Filtervorrichtungen verwendet werden kann.

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Claims

TAMT» !.TK STREHL SCHÜHEL-HOPF SCHULZ 350 5573 WIDENMAYEKSTKASSE 17, D-8000 MÜNCHEN 22 SENICHI MASUDA DEA-23 012 18.Februar 1985 Elektrostatisches Staubsammelfilter PATENTANSPRÜCHE^

1. Staubsammler mit elektrostatischem Filter, der eine ^

Aufladungszone (6) aufweist, durch die ein staubhaltiges I

Gas (35) geleitet wird, um die darin enthaltenen durchfliessenden Staubpartikel einer vorläufigen elektrischen Aufladung zu unterwerfen, mit einer Staubsammelzone (20), die mit einem isolierenden Filterteil (21) versehen ist, das dazu verwendet wird, unter der Wirkung eines elektrischen Feldes die geladenen Teilchen in der staubhaltigen Luft, die durch die Aufladungszone (6) geflossen ist, aufzusammeln,

dadurch gekennzeichnet, daß das Filterteil (21) so gefaltet ist, daß Rippenabschnitte (22, 23) abgwechselnd an seinen stromaufwärts liegenden und stromabwärts liegenden Teilen gebildet werden, daß isolierende Abstandshalter (24, 25), die dazu dienen, den Abstand zwischen den Oberflächen der einander gegenüberliegenden gefalteten Teile des Filterteils (21) auf einer vorgege-

BAD ORIGINAL

benen Größe zu halten, zwischen die einander benachbarten gefalteten Teile von der stromaufwärts liegenden Seite und der stromabwärts liegenden Seite des Filterteiles eingesetzt sind und an ihm befestigt sind, daß Elektroden (26, 27) mit den stromaufwärts liegenden und den stromabwärts liegenden Rippenabschnitten (22, 23) verbunden sind, und daß eine Hochspannung zwischen den stromaufwärts liegenden und stromabwärts liegenden Elektroden (26, 27) angelegt ist.

2. Staubsammler mit elektrostatischem Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stromaufwärts liegenden und die stromabwärts liegenden Rippenabschnitte (22, 23) mit leitender Farbe beschichtet sind, um die Elektroden zu bilden.

3. Staubsammler mit elektrostatischem Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Staubsammler weiter ein Stromzufuhrteil (30) aufweist, das elektrisch mit den stromaufwärts liegenden Elektroden verbunden ist, und ein Stromzufuhrteil (31) aufweist, das elektrisch mit den stromabwärts liegenden Elektroden verbunden ist, und eine Hochspannungsvorrichtung aufweist, die mit den beiden Stromzufuhrteilen (30, 31) verbunden ist.

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4. Staubsammler mit elektrostatischem.Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an die stromaufwärts und stromabwärts liegenden Elektroden angelegte Hochspannung eine Wechselspannung ist.

5. Staubsammler mit elektrostatischem Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an die stromaufwärts und stromabwärts liegenden Elektroden angelegte Hochspannung eine Gleichspannung ist.

6. Staubsammler mit elektrostatischem Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den stromaufwärts liegenden Rippenabschnitten (22) und den stromabwärts liegenden Rippenabschnitten (23) nicht mehr als 100 mm beträgt, und daß der Abstand zwischen den einander benachbarten stromaufwärts liegenden Rippenteilen nicht mehr als 5 mm beträgt.