DE8121845U1

DE8121845U1 - FILTER CELL TO RECEIVE SORPTION AGENTS FOR AIR PURIFICATION

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Publication number: DE8121845U1
Application number: DE19818121845
Authority: DE
Original assignee: SCHULDT HARALD 2302 FLINTBEK DE
Current assignee: SCHULDT HARALD 2302 FLINTBEK DE
Priority date: 1981-07-25
Filing date: 1981-07-25
Publication date: 1982-03-11

Description

Anmelder: Harald Schuldt,Applicant: Harald Schuldt,

Schünenhof 1, 2302 FlintbekSchünenhof 1, 2302 Flintbek

Filterzelle zur Aufnahme von Sorptionsmittel für die LuftreinigungFilter cell for absorbing sorbents for air purification

Die Erfindung betrifft eine Filterzelle zur Aufnahme von Sorptionsmittel für die Luftreinigung, bestehend aus einem kastenförmigen Rahmenaufbau mit geschlossenwandigen Umfangsseiten und mit sich lückenlos über die Vorder- und Rückseite des Aufbaus erstreckenden Lochblechen, die die Einström- bzw. die Ausströmseite des Filters bilden.The invention relates to a filter cell for receiving sorbent for air purification, consisting of a box-shaped frame structure with closed-walled peripheral sides and with it Perforated plates extending seamlessly over the front and back of the structure, which form the inflow and outflow side of the Form filters.

Es sind Filterzellen der vorgenannten Bauart bekannt, die vorzugsweise in Kernkraftanlagen eingesetzt werden und mit Sorptionsmittel in Form von Patronen gefüllt sind, um Verunreinigungen aus der Luft zu entfernen. Diese Filterzellen haben den Nachteil, ^P daß sie nach Verbrauch des Sorptionsmittels insgesamt weggeworfen werden, da ihr Gehäuse oder dergleichen zwecks Austausches des Sorptionsmittels in Ermangelung eines wiederverschließbaren Deckels nicht geöffnet werden kann. Der nicht unbeträchtliche Aufwand an Material und Fertigungskosten für das Gehäuse ist daher immer wieder aufzubringen bzw. das im Grunde wiederverwendungsfähige Gehäusematerial wird vorzeitig als Ausschuß betrachtet, was eine Verschwendung darstellt. Weiterhin ist die Luftdurchsatzmenge durch diese bekannte Filterzelle bearerzt, da die wirksameThere are known filter cells of the aforementioned type, which are preferably are used in nuclear power plants and are filled with sorbents in the form of cartridges to remove impurities to remove the air. These filter cells have the disadvantage of ^ P that they are thrown away after consumption of the sorbent, as their housing or the like for the purpose of exchanging the In the absence of a resealable lid, sorbent cannot be opened. The not inconsiderable one Expenditure on material and production costs for the housing must therefore be raised again and again or the basically reusable Housing material is prematurely considered scrap, which is a waste. Furthermore, the air flow rate is Bearerzt by this well-known filter cell, since the effective one

Lufteintrittsfläche auf der Einströmseite der Zelle sich nur in der Ebene dieser Seite erstreckt. Einer Erhöhung des Luftdrukkes steht der dadurch erhöhte Luftdurchtrittswiderstand der Zelle entgegen, so daß die Leistungsfähigkeit dieser Filterzelle begrenzt ist. Außerdem weisen die Sorptionsmittelpatronen eine unerwünschte Leckrate auf.Air inlet surface on the inflow side of the cell only extends in the plane of this side. An increase in air pressure is counteracted by the increased air flow resistance of the cell, so that the performance of this filter cell is limited. In addition, the sorbent cartridges exhibit an undesirable leak rate on.

Ferner sind Filterzellen für andere Luftreinigungsanlagen bekannt, um Feststoffpartikel, gasförmige Verunreinigungen oder andere f schwebfähige Belastungsstoffe aus der Luft zu entfernen, z.B. in | Belüftungs- und Abluftanlagen in Krankenhäusern, EDV-Anlagen, % Furthermore, filter cells for other air purification systems are known in order to remove solid particles, gaseous impurities or other suspended pollutants from the air, for example in | Ventilation and exhaust systems in hospitals, IT systems, %

Schutzraum- und Bunkerbelüftungsanlagen usw. Auch für diese An- |Shelter and bunker ventilation systems, etc. Also for these an |

Wendungsgebiete sind die benötigten Filterzellen als Einwegzellen |Areas of application are the required filter cells as disposable cells |

im Einsatz und in ihrer Leistungsfähigkeit begrenzt. ;limited in use and performance. ;

Demgemäß besteht die Aufgabe der Erfindung in der Schaffung einer Filterzelle der in Rede stehenden Art, die wiederverwendbar und in Bezug auf eine gegebene Baugröße in ihrer Leistung verbessert ist.Accordingly, the object of the invention is to provide a filter cell of the type in question that is reusable and is improved in performance with respect to a given size.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von der einleitend angeführten Filterzelle aus und kennzeichnet sich dadurch, daß die als Einfüllöffnung dienende Umfangsseite des Rahmenaufbaus als öffnungsfähiger Deckel ausgebildet ist, daß die Lochbleche mehrfach und wenigstens teilweise in das Innere der Filterzelle hineinragen und daß zumindest die hineinragenden Bereiche der Lochbleche gelocht sind. |To solve this problem, the invention is based on the filter cell mentioned in the introduction and is characterized in that the peripheral side of the frame structure serving as the filling opening is designed as an openable cover that the perforated plates several times and at least partially protrude into the interior of the filter cell and that at least the protruding areas of the Perforated sheets are perforated. |

Durch diese Lösung ist der das Filtermaterial aufnehmende Rahmenaufbau der Filterzelle wiederverwendbar, da die Zelle mit einem wiederverschließbaren Deckel versehen ist. Des weiteren ist die Leistungsfähigkeit der Filterzelle erhöht, da der Luftdurchsatz vergrößert ist. Das wird durch die wesentlich vergrößerte wirksame Einström- und Ausströmfläche der einström- und ausströmseitig angeordneten Lochbleche erzielt, und zwar dadurch, daß die Lochbleche, im Profilquerschnitt betrachtet, beispielsweise etwa zickzackförmig verlaufen, so daß über eine gegebene Zellenbreite mehr Durchströmfläche zur Verfugung steht,etwa das 2 bis 3fache mehr .Außerdem ist eine verringerte Druckdifferenz zwischen Einström- und Ausströmseite gegeben, was vorteilhaft für die Gebläseanlage für die Luftumwälzung ist. Außerdem gestattet die erfindungsgemäße Lösung eine relativ große Filterbettiefe, wodurch eine längere Verweilzeit der zu reinigenden Luft gegeben ist, was wiederum die Abscheideleistung erhöht.This solution creates the frame structure that holds the filter material reusable in the filter cell, as the cell is provided with a resealable lid. Furthermore is the The efficiency of the filter cell is increased as the air throughput is increased. That becomes effective through the much enlarged Achieved inflow and outflow of the inflow and outflow side arranged perforated plates, namely in that the Perforated sheets, viewed in the profile cross-section, for example about run zigzag so that more flow area is available over a given cell width, about 2 to 3 times more there is a reduced pressure difference between the inflow and outflow side, which is advantageous for the fan system for the Air circulation is. In addition, the solution according to the invention allows a relatively large filter bed depth, as a result of which a longer residence time the air to be cleaned is given, which in turn increases the separation efficiency.

Durch eine vorteilhafte Weiterbildung, gemäß der die Lochung der Lochbleche rahmenseitig einen bestimmten Mindestabstand aufweist, ist gesichert, daß trotz Schrumpfung des zwischen den Lochblechen eingebrachten Sorptionsmaterials aufgrund von Erschütterungen beim Transport bzw. bei der Handhabung der Filterzelle die zu reinigende Luft vollständig durch die Lochung strömen muß, in welcher Lage sich die Filterzelle auch immer befindet.Through an advantageous further development, according to which the perforation of the perforated sheets on the frame side has a certain minimum distance, it is ensured that despite the shrinkage of the sorption material introduced between the perforated sheets due to vibrations during the Transport or when handling the filter cell, the air to be cleaned must flow completely through the perforation in which The position of the filter cell is always located.

Die Erfindung ist nachstehend anhand einer in den anliegenden
Zeichnungen dargestellten Ausführungsform beispielsweise erläutert. Es zeigen:The invention is described below with reference to one in the accompanying
Drawings illustrated embodiment example explained. Show it:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform,
Fig. 2,3,5 Schnittdarstellungen nach den Linien ΙΙ-ΙΙ,ΙΙΙ-ΙΙΙFigure 1 is a perspective view of a preferred embodiment,
Fig. 2,3,5 sectional views along the lines ΙΙ-ΙΙ, ΙΙΙ-ΙΙΙ

und V in Figur 1,and V in Figure 1,

Figur 4 eine Schnittdarstellung nach der Linie IV-IV in
Figur 3.FIG. 4 shows a sectional view along the line IV-IV in FIG
Figure 3.

Gemäß Figur 1 besteht die allgemein mit 1 bezeichnete Filterzelle aus einem kastenförmigen Rahmenaufbau 2 mit geschlossenwandigen Umfangsseiten 4, 5 und 6. Die Vorder- und Rückseite des Aufbaues 2 ist durch Lochbleche 7 und 8 begrenzt, die sich lückenlos über die gesamte Vorder- und Rückseite erstrecken und das Einströmen der zu reinigenden Luft bzw. das Ausströmen der gereinigten Luft gestatten. Der Rahmenaufbau weist ferner einen Handgriff 9 zum
Transport und zur Handhabung der Filterzelle auf.According to Figure 1, the generally designated 1 filter cell consists of a box-shaped frame structure 2 with closed-walled peripheral sides 4, 5 and 6. The front and back of the structure 2 is limited by perforated plates 7 and 8, which are seamlessly over the entire front and back extend and allow the inflow of the air to be cleaned or the outflow of the cleaned air. The frame structure also has a handle 9 for
Transport and handling of the filter cell.

Die in Figur 5 obere ümfangsseite des Rahmenaufbaues 2 ist als abnehmbarer Deckel 10 ausgebildet, der einen Austausch von verbrauchtem Sorptionsmittel 11 gestattet. Der Deckel kann ebenso
wie der übrige Rahmenaufbau aus einem hochwertigen Blechmaterial bestehen und umfaßt die gesamte obere Ümfangsseite des Gehäuseaufbaues. Der Deckel wird mittels einer Schrauben-Mutter-VerbindungThe upper circumferential side of the frame structure 2 in FIG. 5 is designed as a removable cover 10 which allows used sorbent 11 to be exchanged. The lid can do the same
like the rest of the frame structure are made of a high-quality sheet metal material and encompass the entire upper circumferential side of the housing structure. The cover is made by means of a screw-nut connection

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befestigt, wobei diese Verbindung in Figur 2 genau zu erkennen ist. In Figur 1 ist diese Verbindung symbolisch mit Kreuzen angedeutet. Der Schraubenstutzen 12 der genannten Verbindung ist z.B. an oberen Endbereichen der noch näher zu erläuternden Lochbleche angeschweißt und mit einer Hutmutter 13 verschraubt, nachdem das Sorptionsmittel und das obere Dichtungsmaterial 14, 15 eingebracht und der Deckel 10 aufgelegt worden sind. Das Dichtungsmaterial 14 kann ein preßbares Dichtungsmaterial sein, während das darüberliegende Dichtungsmaterial 15 aus einer Gummidichtung bestehen kann. Es ist klar, daß soviele Schrauben-Mutter-Verbindungen 12, 13 vorgesehen werden, daß ein sicheres und abgedichtetes Festlegen des Deckels 10 am Rahmenaufbau 2 gegeben ist.attached, this connection can be clearly seen in FIG. In Figure 1, this connection is indicated symbolically with crosses. The screw socket 12 of said connection is e.g. welded to the upper end areas of the perforated sheets to be explained in more detail and screwed with a cap nut 13, after the sorbent and the upper sealing material 14, 15 have been introduced and the cover 10 has been placed on top. The sealing material 14 can be a compressible sealing material, while the overlying sealing material 15 consists of a rubber seal can exist. It is clear that there are so many screw-nut connections 12, 13 are provided that a secure and sealed fixing of the cover 10 on the frame structure 2 is given.

Der Aufbau der Lochbleche 7 und 8 ist aus Figur 3 am besten zu erkennen. Man sieht, daß die Lochbleche mehrfach und wenigstens teilweise in das Innere der Filterzelle hineinragen. Im dargestellten Fall geschieht dies dadurch, daß die Lochbleche zu einem Teil im Profilquerschnitt V-förmig ausgebildet sind und zum anderen Teil in der Ebene der Einström- bzw. Ausströmseite der Filterzelle verlaufen. Diese Lochbleche sind im Rahmenaufbau so angeordnet, daß die hineinragenden Löchblechbereiche 7a auf der Einströmseite der Filterzelle zu den entsprechenden Lochblechbereichen 8a auf der Ausströmseite der Zelle auf Lücke angeordnet sind, so daß sich,ein zickzackförmiger Hohlraum ergibt, der mit dem erwähnten Sorptionsmittel 11 gefüllt ist. Wie aus Figur 1 ersichtlich ist,The structure of the perforated plates 7 and 8 can best be seen from FIG. You can see that the perforated sheets several times and at least partially protrude into the interior of the filter cell. In the illustrated In this case, this happens in that the perforated sheets are partly V-shaped in the profile cross-section and partly Part run in the plane of the inflow or outflow side of the filter cell. These perforated sheets are arranged in the frame structure in such a way that that the protruding perforated plate areas 7a on the inflow side of the filter cell to the corresponding perforated plate areas 8a the outflow side of the cell are arranged on a gap, so that there is a zigzag-shaped cavity that with the mentioned Sorbent 11 is filled. As can be seen from Figure 1,

erstrecken sich die Lochbleche 7 und 8 von der Bodenwandung 4 bis zum Deckel 10 des Rahmenaufbaus 2 und sind an ihren Enden geschlossen, wie es in Figur 2 durch die Wandung 7b gezeigt ist. An ihrem Unterende kann eine entsprechende Wandung entfallen und eine Abdichtung dadurch erfolgen, daß diese Enden der Lochbleche fest in eine dauerelastische Dichtungsmasse 16 gedrückt sind, die innen auf der unteren Rahmenseite 4 aufgebracht ist (Figur 4).The perforated plates 7 and 8 extend from the bottom wall 4 to the cover 10 of the frame structure 2 and are at their ends closed, as shown in Figure 2 by the wall 7b. A corresponding wall can be omitted at its lower end and a seal is made in that these ends of the perforated sheets are firmly pressed into a permanently elastic sealing compound 16, which is applied inside on the lower frame side 4 (Figure 4).

Aus den Figuren 1 und 3 ist weiter zu erkennen, daß die Lochbleche 7 und 8 Bereiche 7c bzw. 8c aufweisen, die sich in der Ebene der Einströmseite bzw. Ausströmseite der Filterzelle erstrecken. Diese Bereiche der Lochbleche brauchen nicht gelocht zu sein.From Figures 1 and 3 it can also be seen that the perforated plates 7 and 8 have areas 7c and 8c, respectively, which extend in the plane of the inflow side and outflow side of the filter cell. These Areas of the perforated sheets do not need to be perforated.

Die Lochbleche 7 und 8 sind also zumindest auf ihren in das Innere der Filterzelle hineinragenden Bereichen 7a bzw. 8a mit einer Lochung 17 bzw. 18 versehen, wie es in Figur 2 deutlich zu erkennen und in Figur 1 durch Strichelung schematisch angedeutet ist. Die Löcher dieser Lochung weisen dabei vorteilhaft einen Durchmesser von etwa 1,1mm auf. Es ist jedoch auch möglich, einen anderen Durchmesser zu wählen. Zum anderen ist die Lochung so angebracht, daß ein Mindestabstand 19 zwischen der Lochung und den Rahmenseiten gegeben ist, der dem Schrumpfmaß entspricht, welchem das Sorptionsmittel durch Erschütterung während des Transportes und der Handhabung der Filterzelle unterliegt. Dieser Randabstand kann etwa 40 mm betragen. Hierdurch ist gesichert,The perforated plates 7 and 8 are at least on their in the interior Regions 7a and 8a protruding into the filter cell are provided with perforations 17 and 18, as can be clearly seen in FIG and is indicated schematically in Figure 1 by dashed lines. The holes of this perforation advantageously have a Diameter of about 1.1mm. However, it is also possible to choose a different diameter. On the other hand, the perforation is like that attached that a minimum distance 19 is given between the perforation and the frame sides, which corresponds to the shrinkage, to which the sorbent is subject to vibrations during transport and handling of the filter cell. This Edge distance can be about 40 mm. This ensures

daß die in die Filterzelle eintretende und zu reinigende Luft auf jeden Fall durch das Sorptionsmittel hindurchströmen muß und nicht in etwa durch Schrumpfung entstandene Hohlräume gelangen kann, da diese durch den ungelochten Rand 19 keine Verbindung zu der eintretenden und austretenden Luft haben.that the air entering the filter cell and to be cleaned must in any case flow through the sorbent and not get into any cavities caused by shrinkage can, since these have no connection to the entering and exiting air due to the unperforated edge 19.

Es ist aus Figur 3 zu erkennen, daß die Summierung der hineinragenden Bereiche 7a bzw. 8a eine wesentlich größere wirksame Fläche zum Einströmen von zu reinigender Luft in das Sorptionsmittel ergibt als das Breitenmaß der Filter zelle. Hierzu trägt auch bei, daß sich die hineinragenden Bereiche der Lochbleche über die halbe Tiefe der Filterzelle hinaus in die Filterzelle erstrecken. Es ist weiter zu erkennen, daß der durch die Lochbleche begrenzte Raum zur Aufnahme des Sorptionsmittels 11 ein relativ großes Volumen darstellt, der sich zur Aufnahme von entsprechend viel Sorptionsmittel eignet. Beim Ausführungsbeispiel ist es möglich, daß eine Filterzelle mit den Standardmaßen von 610 mal 610 mal 292 mm in Breite, Höhe und Tiefe ein Volumen von 75 bis 80 Liter Sorptionsmittel aufnehmen kann. Vergleichbare vorbekannte Zellen können dagegen nur etwa ein Volumen von 50 Litern Sorptionsmittel aufnehmen. Weiter kann eine große Filterbettiefe von etwa 50mm erreicht werden, was eine hohe Verweilzeit im Sorptionsmittel begründet. Bekannte Filterzellen weisen nur eine Filterbettiefe von etwa 32 mm auf.
Als Sorptionsmittel können verschiedene Stoffe verwendet werden:It can be seen from Figure 3 that the summation of the protruding areas 7a and 8a results in a much larger effective area for the inflow of air to be cleaned into the sorbent than the width of the filter cell. This is also helped by the fact that the protruding areas of the perforated plates extend beyond half the depth of the filter cell into the filter cell. It can also be seen that the space delimited by the perforated plates for accommodating the sorbent 11 represents a relatively large volume which is suitable for accommodating a correspondingly large amount of sorbent. In the embodiment it is possible that a filter cell with the standard dimensions of 610 by 610 by 292 mm in width, height and depth can accommodate a volume of 75 to 80 liters of sorbent. Comparable previously known cells, on the other hand, can only hold a volume of around 50 liters of sorbent. Furthermore, a large filter bed depth of around 50mm can be achieved, which gives rise to a long retention time in the sorbent. Known filter cells only have a filter bed depth of about 32 mm.
Various substances can be used as sorbents:

. I 1111. I 1111

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Z.B. Aktivkohle unterschiedlicher Imprägnierung, keramische Filterstoffe mit oder ohne Metallimprägnierung, Sand, Kieselgur.E.g. activated carbon with different impregnation, ceramic filter materials with or without metal impregnation, sand, diatomite.

Außer den weiter vorstehend schon genannten Anwendungsgebieten kann die beschriebene Filterzelle auch in Zuluftanlagen für Krankenhäuser, Bürogebäuden,im Umluftbetrieb fahrbare Filteranlagen, Schweißrauchabsauganlagen, in Abluftanlagen zur Lösungsmittelabscheidung eingesetzt werden. Eine bevorzugte Anwendung der beschriebenen Filterzelle ist in Abluftanlagen in kerntechnischen Anlagen gegeben, da hier insbesondere V2A-Stahl für den Zellenaufbau verwendet wird, welches Material nunmehr durch die Wiederverwendbarkeit des Zellenaufbaus in beträchtlichem Umfang einqesoart werden kann. Gleichzeitig ist die diesbezügliche kern-· technische Entsorgung vereinfacht und verbilligt.In addition to the areas of application already mentioned above, the filter cell described can also be used in supply air systems for hospitals, Office buildings, mobile filter systems in recirculation mode, Welding fume extraction systems, in exhaust air systems for solvent separation can be used. A preferred application of the filter cell described is in exhaust air systems in nuclear engineering Systems given, as here in particular V2A steel for the cell structure is used, which material is now due to the reusability of the cell structure to a considerable extent can also be. At the same time, the relevant core · technical disposal simplified and cheaper.

Da die Filterzelle in normgerechten.Abmessungen hergestellt wird, kann sie in alle gängigen Gehäuse von Luftreinigungsanlagen eingebaut werden.Since the filter cell is manufactured in standard dimensions, it can be installed in all common housings of air purification systems.

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Zusammenfassungsummary

Die Erfindung betrifft eine Filterzelle zur Aufnahme von Sorptionsmittel für die Luftreinigung. Die Filterzelle besteht aus einem
kastenförmigen Rahmenaufbau mit geschlossenwandigen Umfangsseiten
und mit sich lückenlos über die Vorder- und Rückseite des Aufbaues erstreckenden Lochblechen, die die Einström- bzw, die Ausströmseite des Filters bilden. Die als Einfüllöffnung dienende Umfangsseite des Rahmenaufbaus ist als öffnungsfähiger Deckel ausgebildet. Die Lochbleche ragen mehrfach und wenigstens teilweise in das Innere der Filterzelle hinein, wobei zumindest die hineinragenden Bereiche dieser Bleche gelocht sind. Vorteilhaft weist die Lochung
zum Rahmen allseitig einen Abstand auf, um ein Austreten ungereinigter Luft mit Sicherheit zu vermeiden.The invention relates to a filter cell for receiving sorbents for air purification. The filter cell consists of one
box-shaped frame structure with closed-walled peripheral sides
and with perforated plates extending seamlessly over the front and back of the structure, which form the inflow and outflow side of the filter. The peripheral side of the frame structure serving as the filling opening is designed as an openable cover. The perforated plates protrude several times and at least partially into the interior of the filter cell, at least the protruding areas of these plates being perforated. The perforation is advantageous
a distance to the frame on all sides in order to prevent uncleaned air from escaping.

Claims

Protection claims

1. Filter cell for 7> absorption of sorbents for air purification, consisting of a box-shaped frame structure with closed-walled Circumferential sides and with perforated sheets extending seamlessly over the front and rear of the structure, which form the inflow or the outflow side of the filter, characterized in that the as; Filling opening serving The peripheral side (6) of the frame structure (2) is designed as an openable cover (10) that the perforated plates (7, 8) several times and at least partially protrude into the interior of the filter cell (1) and that at least the protruding areas (7a, 8a) of the perforated sheets (17, 18) are perforated.

2. Filter cell according to claim 1, characterized in that the cover (10) is designed as a screw-off cover.

3. Filter cell according to claim 1 or 2, characterized in that the from the inflow and outflow side of the filter cell (1) areas (7a, 8a) of the perforated plates protruding into the interior thereof (7, 8) are V-shaped in the profile cross-section and extend from the bottom to the cover of the frame structure (2) and are closed at their ends and that the protruding

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Perforated plate areas on the inflow side are arranged in a gap to the corresponding perforated plate areas on the outflow side.

4. Filter cell according to claim 3, characterized in that the protruding areas (7a, 8a) of the perforated plates (7, 8) over half the depth of the filter cell (1) into the filter cell extend.

5. Filter cell according to at least one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the perforation (17, 18) in the perforated sheets (7, 8) on the frame side measured a distance (19) corresponding to the shrinkage of the filled sorbent (11).

6. Filter cell according to at least one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the holes of the perforation (17,18) in the perforated plates (7, 8) have a diameter of about 1.1 mm.