DE8908531U1

DE8908531U1 - Vorrichtung für die Absaugung und Filtration von staubtragender Abluft und für Staubsaugung

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Publication number: DE8908531U1
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Authority: DE
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Priority date: 1989-07-13
Filing date: 1989-07-13
Publication date: 1990-01-04
Anticipated expiration: 1999-07-14

Description

Herbert Obennüller

Atrium 10

6464 Linsengericht 4

^Datum:

Vorrichtung für die Absaugung und Filtration von staubt ragender Abluft und für· staubsaucrung

Kurzbeschreibung:

Vorgestellt ist eine mobile Luftabsaug-u.Staubsaug-Anlage in Baueinheit für die Total-Entstaubung von Abluft und der Staubsaugerluft des integrierten Staubsauge-Systems, bei der diese Aufgaben so gelöst sind, daß die an einem Vorfilter vorgereinigte Luft aus dem Staubsaugsystem mit der noch ungereinigten Abluft oder Raumluft vermischt wird, und die gesamte Luftmenge dann in dem mit abreinigbaren Schwebstoff-Filterzellen ausgerüsteten Abluftteil der Anlage hochwirksam von den Schwebstäuben befreit wird, und daß die Arbeitsfilter in der Anlage abreinigbar sind.

Die Erfindung bezieht sich auf die Kombination einer Abluft-Absaug-und-Filteranlage(A) mit einem Staubsaugsystem(B) zu einer kompakten Einheit, in der die gesamte Luftmenge aus (A) und (B) gemeinsam an Schwebstoff-Filterzellen (6) endgereinigt wird. Wesentliche Merkmale sind dabei t?ie Zusammenfassung der kleineren Abluftmenge aus (B) (nach ihrer Vorreinigung an Filter (5)) in die zur Filtration angesaugte Raumluft oder Abluft (zB. einer Staub-Immissionsquelle entstammend), der Einsatz abreinigbarer Schwebstoff-Filterzellen (6) im Abluft-Teil (A) der Gesaait-Anlage (wie sie zum Beispiel aus der DE 3622629 Al und aus anderen Offenlegungen bekannt sind), die Vorreinigung der Staubsaugluft an einem ebenfalls in der Anlage abreinigbaren Filter(5), und die gemeinsame Leitung der beiden Luftmengen über ein Sicherheits-Nachfilter(7) - und, falls erforderlich, auch zu einer gemeinsamen weiteren Nachbehandlung ( wie etwa der Adsorption ).

Problemstellung und Stand der Technik:

Aus vielen Bereichen der industriellen Produktion, dem Güter-Tr.inport und Güter-Umschlag kennen wir die Gefahren der Kontamination von Gegenständen, Flächen, und einer unmittelbar betroffenen örtlichkeit mit mehr oder weniger gefährlichen Stäuben. Die Art und Weise, wie solche Stäube auf Böden, Maschinen und Gegenstände gelangen, sind vielfältig. Oft sind Kontaminationen unfallbedingt. Mit mobilen Staubsaugern sind Entsorgungs-Probleme In Verbindung mit Stäuben nur dann zufriedenstellend lösbar, wenn es sich um solche Oberflächen-Kontaminationen oder um solche Verschüttungen handelt, von denen keine Gefahr durch das Aufwirbeln des Staubes oder durch dessen Emmission und Immission ausgeht. Gelangen die Stäube aber erst in die Luft, sind sie mit Staubsaugern nicht erfaßbar, da für dies/³ Aufgabe viel größere Absaugleistungen erforderlich sind. Zum anderen lassen Staubsauger in ihrer Abluft einen meist nicht tolerierbaren Reststaub-Gehalt übrig.

So ist zum Beispiel bei solchen Entsorgungs-Maßnahmen, während der störende oder gefährliche Stäube aufgewirbelt werden und in die Raumluft gelangen oder emittiert werden können, eine die Arbeiten begleitende Absaugung der Raumluft bzw. der Luft an der Staub-Entstehungsstelle - und möglichst im Zentrum der Aktivität unverzichtbar. Um wirksam zu arbeiten, muß die abzusaugende Luftmenge ein Mehrfaches bis Vielfaches derjenigen Luftmenge sein, die mittels der staubsaug-werkzeuge angesaugt wird.

Ein weiteres Problem der üblicherweise zum Einsatz gelangenden Staubsauger ergibt sich daraus, daß diese Staubsauger durch das Abblasen der meist nur mäßig gereinigten Luft selbst wieder Schwebstäube in die Umgebungsluft blasen. Wichtig ist auch, daß sie durch das Abblasen ihrer Abluft oft für eine zusätzliche Luftbewegung am Ort der Absaugung sorgen, und damit auch für eine zunehmende Staubbewegung am Ort der Kontamination.

Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, mit welcher großvolumig Luft abgesaugt und diese auch von den Schwebstäuben befreit wird, und mit welchef äuCh und gleichzeitig Stäübsäügung so betrieben werden kann, und daß auch die Staubsaugerluft an den Schwebstoff-Filterzellen höchstwirksam nachgereinigt wird. Die Anlage soll möglichst mobil sein und als Einheit einsetzbar. Für einige Bestimmungszwecke muß sie auch mehr oder weniger autark sein von Fremdenergie-Zufuhr und von Hilfsmedien.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, dort eine mobile Raura-Absaugung darstellen zu können, wo eine solche dringend erforderlich wird, um Staubentstehungsstellen abzusaugen, an denen sonst kein anderes Entstaubungsgerät zur Verfügung steht oder wo keines mit ausreichend hohem Abscheidegrad installiert ist oder - aus welchen Gründen auch immer - verfügbar gemacht werden kann.

Eine weitere wichtige Forderung ist die Zusammenfaßbarkeit aller

Abluftmengen zum Zweck ihrer Entfernung aus dem Raum oder aus der Zone der Gefahr, und auch zum Zweck einer möglichen Nachbehandlung (z.B. bei Anwesenheit giftiger Gase in der Abluft).

Auch soll das Gerät unterstützend einsetzbar sein, nämlich da, wo eine vorhandene Absauge-Kapazität zu klein ist, und/oder die Filterungs-Qualität einer vorhandenen Anlage nicht ausreicht.

Dxe IjuDÜiKj dei Äüfyai»«

- durch die Kombination einer großvolumigen Luftabsaugung mit einer leistungsstarken Staubabsaugung in Baueinheit, in der die im Staubsaugerteil der Baueinheit vorgereinigte Staubsaugluft der noch nicht gereinigten und Schwebstäube tragenden Abluft (Absaugluft aus der Nähe einer Staubimmissionsquelle) zur Nach- und Endreinigung an selbstregenerierenden Schwebstoff-Filterzellen beigemengt wird.

- durch die Zusammenfassung der für die Aufgaben relevanten Funktionsteile in einer kompakten Einheit, sowie durch eine höchstmögliche Integration der Ventilations-, der Antriebs-, und der Versorgungs-Systeme,

- durch die gemeinsame Höchst-Reinigung von Abluft und Staubsaugerluft (nach deren vorheriger Zusammenfassung) mittels selbstabreinigender Schwebstoff-Filterzellen (wie sie auch in der OS-DE 36 22 629 beschrieben sind) und durch die mil; der Selbstabreinigung verbundene Dauerverfügbarkeit beider Systeme;

- durch den Einsatz von Grobteile-und Grobstaub-Vorabscheidern für die beiden Systemteile,

- durch eine gemeinsame Steuerung, Regelung, und Überwachung von Abluft-Absaugung und Staubsaugung,

- durch die Mobilität des Geräts,

- durch zusätzliche Entsorgungs-Anschlüsse für handelsübliche Industrie-Staubsauger und sonstige Saugstellen,

Ein besonderer Vorteil ergibt sich durch die Möglichkeit, alle aus einem Raum oder aus einer Schadenszone abgesaugte Luft zusammengefaßt nach der gemeinsamen Schwebstaub-Filtration fortzuleiten z.B. über ein Kaminrohr oder einen Sonder-Ausblas in Rohrleitungsform - oder sie gastechnisch nachzubehandeln, wenn dies geboten erscheint. So ist bei der Behandlung von Unfall-Schäden und Havarien anderer Art ein Höchstmaß an Sicherheit möglich.

Weitere Vorteile:

Ein Vorteil besteht darin, daß man die beiden Systemteile je nach Bedarf einzeln nutzen kann, oder daß beide Systeme gemeinsam zur Abluft-Ansaugung und der Staubsaugung gleichzeitig genutzt werden.

Wo besonders große Staubmengen auf Böden, Maschinen, oder auf Anlagen und Geräten lagern, kann der Apparat auch mit beiden Systemteilen zur Staubsaugung herangezogen werden, wobei dann die Abluftabsaugung auch von untergeordneter Bedeutung sein kann. Diese Betriebsweise kann von großer Bedeutung sein, nämlich dann, wenn die Staubmenge ungewöhnlich groß ist und wenn der Abluftansaugung nur die zweite Priorität zugemessen werden muß.

Wichtige Vorteile sind außerdem, daß beide System-Ventilatoren in der Anlage integriert sind und keine separaten und herausragenden Teile darstellen, und daß durch ihre Integrierung die Laufgeräusche der Ventilatoren und der Motoren weitestgehend durch den Effekt der Schallkapselung abgedämpft werden.

Ein wichtiger Vorteil der Integration ist die Selbstkühlung der beiden Ventilator-Antriebe dadurch, daß diese voll im Strom der gereinigten Luft liegen.

Ein nicht minder bedeutender Vorteil gründet ebenfalls auf den Umstand der Integration der Gebläse und ihrer Antriebe in der Vorrichtung: es kann zu keinerlei Kontamination dieser Teile kommen. Die gesamte Vorrichtung bietet nur schlichte und leicht zu reinigende Oberflächen dar.

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Von Großer Bedeutung beim 'Handling' von Problemstäuben sind auch die nach unten abnehmbaren und wegziehbaren Staubtonnen verglichen mit Staubsaugern, deren StaubsammelgefäBe erst nach öffnen eines Deckels, und dann nach oben herausgezogen werden müssen, um entweder gereinigt oder ersetzt zu werden.

Ein Vorteil liegt im einfachen und kontaminationsfrei zu vollziehenden Wechsel der Filterzellen begründet: nach Öffnen der Tür wird die von außen bereits entriegelte Filterzelle (schienengeführt) in ein entsprechendes Behältnis gezogen und durch eine neue Filterzelle ersetzt.

Als sehr wichtig hat sich herausgestellt, daß das Sauggebläse, des Staubsaubsystems durch den Saugdruck des Abluftsystems in der Saugarbeit unterstützt wird. Diese Unterstützung wirkt sich dann umso stärker aus, je mehr Luft durch das Staubsaugsystem gefördert wird. Es ist eine Eigenart der Gebläse der einzusetzenden Art, daß ihre Druckleistung mit zunehmender Förderleistung kleiner wird, und umgekehrt. D.h. daß beim größtmöglichen Volumenstrom steht die kleinste Druckleistung zur Verfugung.
Im Falle der erfindungsgemäßen Vorrichtung addiert sich aber stets

Gesamtdruck des Hochleistungs-Gebläses (4) des Staubsaugsystems zu einem Gesamtsaugdruck des Staubsaugsystems, dessen Größe dann 50% u.mehr über dem Saugdruck des Staubsauggebläses (ohne diese Unterstützung) bei diesen; großen Förderstrom liegt. Dadurch erhält das Staubsaugeystem eine erhe> 1? ^i größere Konsteu &zgr; und Tauglichkeit für den gleichzeitigen Einsatz mehrerer Saugwerkzeuge.

Verschaltung der Systemteile, und die Komponenten:

FIG 2 zeigt in einem vereinfachten Fließ-Schema die Verknüpfung beider Systemteile. Die überragende Größe des Volumenstroms, der im Abluftsystem-Teil behandelt wird, soll gegenüber dem deutlich

kleineren Volumenstrom der Staubsaugung durch die breiteren Fließ-Linien im Fließ-und Funktionsschema deutlich gemacht werden. Absperr-Klappen, Mehrfach-Kammern, und die Art der Trennbarkeit beider Systemteile werden hier bewußt nicht dargestellt, da sie für das Verständnis nicht relevant sind.

FIG 3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform im Bereich innerräumlicher Entsorgungs-Arbeiten. Diese Version muß z.B. über die Eigenschaft verfügen, durch Türen und Gänge zu passen. Teil-Mobilität reicht bei dieser Bauform aus.

FIG 4 stellt eine typische Schwebstoff-Filterzelle dar, wie sie in (6) und (7) der erfindungsgemäßen Anlage eingebaut sind. Der Pfeil soll die Durchströmung von unten nach oben deutlich machen.

FIG 5 zeigt über der im Schnitt dargestellten Filterzelle ein Düsenrohr, das beim Abreini-gen des Filters langsam über die Zelle hinweg bewegt wird, und durch dessen Düsen an der Rohr-Unterseite Luft in Gegenrichtung zur Betriebsbeströmung des Filters gegen das vom Abluftstrom abgetrennte Filter geblasen wird. So wird der 'Staubkuchen' gelöst und der Staub kann abfallen.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels:

FIG 1 stellt eine erfindungsgemäße Anlage im Schnittbild dar. (Die Positins-Ziffern der FIG 2 und 3 sind identisch mit denen dei Fig.l). Aus Gründen der Vereinfachung wird jeder der beiden Systemteile (A) und (B) nur mit je einer Arbeitsfilterzelle dargestellt: das Abluftsystem (A) mit der Schwebstoff-Filterzelle (6), das Staubsaugersystem (B) mit der Vorfilterzelle (5). Die Funktion der Kombinations-Einheit ist wie folgt: Am Eintrittsstutzen (1.1) gelangt die Abluft(großer Pfeil), die einer Absaugstelle innerhalb oder außerhalb eines Raumes entstammt, in den Verteilerkanal (13) der Anlage. Angesaugt wird die Luft durch den Ventilator (3). Über den Verteilerkanal (1.3) gelangt die Luft in den Bereich des Grobteile-Abscheiders (13),

trennt sich hier vom gröberen Staub und von den Grobteilen, um dann per Richtungsänderung im Trichter (15) nach oben der Schwebstaub-Filterzelle (6) zuzuströmen. Im Trichter (15) können auch Absaug-Luftmengen von anderen Staubsaug-Werzeugen mit eingespeist: werden (1.2), wenn auch das Abluftsystem (A) in gewissem Umfang einen d&e Staubsaugsystem (B) unterstützender» Staubsaug-Einsatz leisten soll (auf Kosten einer großen Acluftmenge} , oder weim die Entsorgungs-Priorität der Staubabsaugung gehören &u£ (z.B. bei ünfallgeschehen).

An anderer Stelle (6.1) aro Trichter(15) strömt auch die vorgereinigte Luft des Staubsaug-Systems (B) ein, um nun noch an der Nachfiltration an der(n) Schwebstoff-Filterzelle(n) (6) teilzunehmen .

Auf der rechten Hälfte der Abbildung ist das Staubsaugsystem (B) gezeigt: an einem bzw. an mehreren der Andockstellen (2.1) tritt die Luft der Saugwerkzeuge zB.tangential in den Grobstaub-Vorabscheider (14) des Staubsaugsysteme (B) ein, verliert dort ihre Grobpartikel, und strömt dann nach oben in den Trichter (16), oberhalb dessen der abreinigbare Arbeitsfilter(5) des Staubsaugsystems (B) montiert ist.

Angesaugt wird die Staubsaugluft durch das Hochleistungs-Gebläse (4). Dieses ist. saugseitig mit dem Raum (5.1) oberhalb der Arbeits-Fiiterzelle (5) verbunden, und druckseitig mit dem Trichterraum (15) mittels Kanal (6.1).

Oberhalb der Arbeitsfilterzelle (5) ist das Abreinigungs-Systern (11.2) dieser Zelle zu sehen, im dargest. Beispiel bestehend aus einer über der Filterzelle verfahrbaren Abblaseeinheit. Grundsätzlich kann am Filter(5) auch eine andere Lösung der Abreinigung praktiziert werden, wie z.B. ein Abpulsen.

Im vorgestellten Beispiel wird die zur Abreinigung erforderliche Druckluft extern zur Verfügung gestellt. Es kann aber auch ein Drucklufterzeuger Teil der Kombinationeanlage sein. Nachdem vor dem Trichter (15) alle Einzelluftmengen vereint worden sind,

durchströmt die Gesamtluft aus (A) und (B) die abreinigbare Schwebstoff-Filterzelle (6) - oberhalb der die Abreinigungseinheit (11.1) installiert ist, gibt an der Anströssseite des Filters ihre Stäube ab, und durchströmt dann noch die Sicherhöits-Nachfilterstufe (7). Dieses Filter dient im wesentlichen der Sicherheit und filtert Stäube eigentlich nur noch im Falia ©ines Bruches von (6) (= 'Sicherheits-Nachfilter').

Die nach (7) von Stäuben befreite Luft wird nun noch außerhalb der beiden Ventilatcrer. an derer Antrieben vorbeigeleitet, wobei die Wä:me-Abgahe der Motoxen ahci?.führt wird, ohne daß dazu sine Fremd-Kühlung benötigt würde.

Die beim Abreinigen der Arbeit«filter ablösenden Stäube fallen in die jeweils unterkalb der Trichter (15) und (16) angebrachten Staubtonnen (8) und(9). Die Entnahme der Staubtonnen wird durch Lösen von Schn^llspann-Elementen möglich.

Am Ausblas (3.2) wird die gesamte gereinigte Luft aus den beiden Sjac: ernte ilen (A) und (B) abgeblasen, bzw. falls erforderlich über eine Rohrleitung (10) gezielt weggeführt, oder auch einer nachfolgenden Gas-Nachbehandlungsstufe zugeführt (siehe Anspruch 11).

In der nachfolgenden Tabelle sind einige beispielhafte Leistungs-Daten der beiden Saugsysteme einer einzelligen, d.h. kleinen Anlage dargestellt (eine Anlage mit einer Filterzelle im Abluftsystem (A). Das Staubsaugsystem dagegen hat meistens nur eine Zelle). Es wird deutlich, wie sehr die Abluftabsaugung gegenüber der Luftfördermenge des Staubsaugsystems (B) dominiert: im durchnittliehen Einsatz ist die Abluftroenge aus (A) ca.14 mal größer als die Luftmenge aus (B). Bei einem mit zwei arbeitenden Filterzellen ausgerüsteten Abluft-system ist das Verhältnis etwa 20:1.

Abluftsystem St ansaugsystem Verhältnis von

bei Betrieb mit Abluftmenge zur

unterschiedl.Saugdruck Staubs.-Luftmenge Saugen Filtern gering mittel maximal Mittelwert

400 - - S,25

220 - 7,4 14 40 29

Luftmenge (in m3/h) max.	2100	2500
mittel	1630	1850
min.	1160	1200

Claims

~ Jit """*

Ansprüche:

Vorrichtung für die Absaugung und Filtration von staubtragender Abluft und für Staubsaugung, in Baueinheit bestehend aus einer Absaug- und Filteranlage für Abluft (Abluftsystem(A)) und einer Staubsauganlage (Staubsaugsystem(B)) mit einem eigenem Staubsauggebläse,
dadurch gekennzeichnet,

daß vorzugsweise in einem gemeinsamen Gehäuse (18) einer Abluft-Filteranlage (A)

- mit einer über dem Staub-Sananeltrichter (15) angeordneten Arbeitsfilter-Stufe aus abreinigbarer(n) Schwebstoff-Filterzelle(n) (6),

- der darüber installierten und über der(n) Filterzelle(n) verfahrbaren Abreinigungs-Einheit (11.1),

- mit einer darüber liegenden Sicherheits-Nachfilterstufe aus Schwebstoff-Filterzelle(n) (7),

- mit einem an das Gehäuse (18) angebautem bzw. innerhalb dessen integrierten Abgas-Eintrittskanal (13) bei einer vorzugsweise nach unten auf den Staub-Sammeltrichter zu gerichteten Strömung der Abluft,

eine Staubsaug-Filteranlage (B) zugeordnet ist,

- welche ebenfalls über dem(n) Trichter(n)(16)eine Arbeits-Filterstufe aus abreinigbarer(n) Filterzelle(n)(5) besitzt

- und einer darüber installierten und über der(n) Filter-Zelle(n) verfahrbaren Abreinigungs-Einheit (11.2),

- mit einem unterhalb des Trichters (16) oder zu diesem versetzt angeordnetem Grobstaub-und Grobteile-Abscheider (14) und der Staubtonne (9),

- mit einem im vorzugsweise gemeinsamen Anlagengehäuse (18) und auf der Reinluftseite des Filters (5) angeordnetem Staubsaugergebläse (4), dessen saugseitiger Anschluß (4.1] zum Raum (5.1) oberhalb des Filters (5) verbindet, und dessen druckseitiger Anschluß (4.2) laittels Kanal (6.1)

zum Trichterraum (15) der Abluft-Filteranlage verbunden ist,

und einen vorzugsweise im Oberteil (19) des Gehäuses(18) installierten /±»sauggebläse(3) für die Absaugung der gesamten Luftmenge des Abluftsystems (A) und des Staubsaugsystems(B), dessen Ansaugöffnung (3.1) im Raum (19) frei ist und dessen Ausblas (3.2) durch die Wand des Gehäuses (18) verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet,

daß diese Filterzellen (6), (7) u.(5) vorzugsweise horizontal einschiebbare und in rechteckigem Rahmen aufgebaute Einschubfilterzellen sind mit meandrisch eingefaltetem Filtermedium und dazwischenliegenden wellenförmigen Abstandshaltern.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2
dadurch gekennzeichnet,

daß der(den) abreinigbaren Schwebstaub-Prozessfilterzelle(n) (6) (eine) Sicherheits-Nachfilterzelle(n) (7) nachgeschaltet wird, ohne daß dieselbe(n) Arbeitsfilter sein muß(müssen).
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2
dadurch gekennzeichnet,

daß die Ventilations-Systeme (3)u.(4) der beiden Teilsysteme (A)u.(B) in den Raum (19) so integriert sind, daß ihre Antriebe nur von gereinigter Luft umspült und gekühlt werden.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2
dadurch gekennzeichnet,

daß die Abluftabsauganlage (Abluftsystem (A)) vor Eintritt der Luft in den Kanal (13) eine Drosselklappe (17) besitzt, mit der die Luftmenge soweit abgedrosselt werden kann, daß ein größtmöglicher Teil der Druckleistung des Absauggebläses in der Anlage als Unterdruck wirksam wird, und damit einer zusätzlichen Staubsaugleistung des Abluftsystems bei Bedarf zugute kommen kann.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, daß beide Systemteile ein Grobteile- und Grobstaub-Vorabscheidesystem (14) auf der Basis der Schwerkraft- oder Fliehkraft-Abscheidung haben, und dieses vorzugsweise in der Baueinheit integriert ist, aber auch extern sitzen kann.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage einen integrierten Rohluft-Verteilerkanal besitzt, und daß eine jede einzelne parallele FiIteilkammer eines der beiden Systemteile (falls Mehrkammer-Svstem) vom Luftstrom weggeschaltet werden kann.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, daß beide Ventilations-Systeme (3) und (4) einen gemeinsamen Antrieb haben können.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät über Andockstellen (1.2) verfügt für d«n druckseitigen Anschluß anderer, selbständiger Industrie-Staubsauger, deren dort vorgereinigte Abluft ebenfalls der Absaugluft der Filteranlage (A) beigemischt wird zur erforderlichen Nachreinigung.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis dadurch gekennzeichnet, daß es für den Feld-Einsatz eine Variante mit Diesel-Antrieb oder mit einem anderen Netz-unabhängigen Antrieb gibt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis dadurch gekennzeichnet, daß der Vorrichtung eine Adsorberstufe zur Bindung nicht staubförmiger Störstoffe nachgeschaltet wird.