NO171246B - Filterinnretning - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en filterinnretning til filtrering av partikler av skadelige stoffer, støvpartikler eller andre fremmedpartikler fra et gassformet strømningsmedium, omfattende et substrat og en filtervæske til fukting av substratet .

I lukkede rom oppstår det ofte et besvær for de personer som befinner seg i rommet som skyldes at det med lufttilfør-selen til disse rom innføres partikler av skadelige stoffer, støvpartikler eller andre fremmedpartikler av forurensninger. Dette gjelder eksempelvis for rom i varemagasiner, hoteller etc. Lufttilførselen til disse rom skjer eksempelvis via luftingssjakter, som for filtrering kan være utformet med en filterinnretning i form av matter eller siler. Tilsvarende filterinnretninger finnes også for motorvogner, for å holde førerhuset mer eller mindre fritt for partikler av skadelige stoffer henholdsvis støvpartikler.

Ved kjente filterinnretninger er strømningsmotstanden gjennom filterinnretningen omvendt proporsjonalt avhengig av substratets porøsitet. Dette medfører at en stor midlere maske- henholdsvis porediameter i substratet gir en liten strømningsmotstand, og vice versa. Når det med en slik filterinnretning • skal filtreres ut svært små partikler, er det nødvendig at den midlere maske- henholdsvis porestørrelse er motsvarende liten. Derved oppstår det imidlertid en relativt stor strømningsmotstand igjennom filterinnretningen. En ytterligere mangel ved slike filterinnretninger består i at de gjennom avleiring av ufiltrerte partikler kan stoppes til etter en relativt kort brukstid, slik at de blir ubrukelige.

Til grunn for oppfinnelsen ligger derfor den oppgave å skaffe en filterinnretning med hvilken partikler av skadelige stoffer, støvpartikler eller andre fremmedpartikler av forurensninger fra et gjennom filterinnretningen strømmende gassformet strømningsmedium ad fysikalsk vei, d.v.s. gjennom adhesjonskrefter, kan fastholdes og dermed utfiltreres på filterlegemer idet strømningsmotstanden igjennom filterinnretningen holder seg forholdsvis lav, idet den fysikalske filtervirkning også opprettholdes etter at filterinnretningen har vært i bruk i relativt lang tid.

Denne oppgave blir i overensstemmelse med oppfinnelsen løst ved at det i et hus, som oppviser en inntaksåpning og en utløpsåpning, er anordnet flere filterlegemer på tvers av strømningsretningen for strømningsmediet som skal filtreres, bak og i avstand fra hverandre, og at filterlegemenes sub-strater er utformet med hull, slik at hullene i tilstøtende substrater er forskjøvet i forhold til hverandre. En betydelig fordel med filterinnretningen ifølge oppfinnelsen er at faren for tilstopping av substratet som følge av avleiring er ytterst liten, og at brukstiden for filterinnretningen ifølge

oppfinnelsen er relativt lang. Derfor egner filterinnretningen ifølge oppfinnelsen seg ikke bare for rom i hoteller, varemagasiner og lignende, men særlig også for anvendelse i land-, luft- henholdsvis vannfarkoster.

Ved filterinnretningen ifølge oppfinnelsen oppviser filtervæsken som vesentlig bestanddel glyserol og/eller glykol. Glyserolen er en treverdig alkohol, som under normale forhold opptrer som en fargeløs, siruplignende væske med et kokepunkt på 290°C. Glyserolens smeltepunkt ligger ved 18°C. Under vanlige betingelser oksyderes glyserol bare meget lang-somt, hvorved såvel den primære som den sekundære hydroksyl-gruppe angripes under dannelse av glyserinaldehyd. Glyserol er under normale forhold mindre reaksjonsvillig og på fordelaktig måte fullstendig ugifig. Da kokepunktet ligger forholdsvis høyt, fordunster den ikke ved normale temperaturer og står således til rådighet over et svært langt tidsrom i flytende form. I stedet for glyserol kan det også anvendes glykol, eventuelt blandet med glyserol. Det er selvfølgelig også mulig å benytte væsker som svarer til glyserolen og/eller glykolen. Glyserolen og/eller glykolen kan også tilføres tilsetninger av tensider og/eller andre tilsetninger av fettløsende midler. Likeså kan filtervæsken til temperaturstabilisering henholdsvis til høyning av sin temperaturbestandighet tilføres egnede tilsetningsstoffer. Det er dessuten mulig å tilsette filtervæsken duftstoffer.

Filtervæsken kan inneholde SiC>2 og/eller AI2O3. Disse oskyders blandingsforhold utgjør i tørr tilstand fortrinnsvis 84% Si02 og 16% AI2O3. Andre blandingsforhold er selvsagt også mulige. Forholdet mellom filtervæsken og SiC>2 og/eller AI2O3 kan ligge mellom 100:1 og 1:1. Gjennom egnet valg av dette forhold kan filtervæskens viskositet innstilles.

Det er også mulig å la filtervæsken inneholde katalytisk virkende metalloksyder.

En større andel av svoveldioksydet, nitrogendioksydet og andre gasser som forekommer i avgassen fra en forbrennings-motor er bundet i avgassens sot. Denne bundne gassandel blir filtrert ut gjennom den partikkelfiltrering som finner sted i filterinnretningen ifølge oppfinnelsen. Uavhengig av par-tikkelf iltreringen kan det med filterinnretningen ifølge oppfinnelsen fra avgassen filtreres ut karbonmonooksyd og andre gasser.

Filterinnretningen ifølge oppfinnelsen kan også svært godt benyttes som avgassfilter i motorvogner. En ytterligere fordel med filterinnretningen ifølge oppfinnelsen består i dens forbedring av lyddempingen når en slik filterinnretning er anordnet bak endelyddemperen av en motorvogn.

Substratet for filtervæsken i filterinnretningen ifølge oppfinnelsen kan være et plateformet, gassgjennomslippelig legeme. Det kan derved dreie seg om et skumplastlegeme, som er impregnert eller inntrukket med den filtervæsken. Skumplastlegemet oppviser derved en slik midlere porestørrelse at strømningsmotstanden for det gassformede strømningsmedium som strømmer igjennom filterinnretningen er relativt lav. På den annen side fremkommer det gjennom skumplastlegemets impregner-ing med filtervæsken på den måte at skumplastlegemet er dekket med et væskesjikt på sin totale, d.v.s. sin indre og sin ytre overflate, en svært god fysikalsk filtrering av partikler som befinner seg i det gassformede strømningsmedium og transporteres med dette gjennom skumplastsubstratet, slik at andelen av slike partikler på filterinnretningens utløpsside er betydelig mindre enn på substratets forside, d.v.s. ved det gassformede strømningsmediums innløpsside.

Da et gassgjennomslippelig substrat av et skumplastlegeme ikke er særlig formbestandig, har det vist seg fordelaktig å tilordne substratet et a<y>stivningselement som slipper igjennom det gassformede strømningsmedium. Ved dette avstivningselement kan det eksempelvis dreie seg om et grovmasket trådnett, som er anbrakt på i det minste én hovedflate av substratet. Det er selvfølgelig også mulig å anbringe avstivningselementet på begge sider av substratet henholdsvis inn-leire det mellom to substrater.

Dersom det i filterinnretningen ifølge oppfinnelsen anvendes et substrat bestående av et skumplastlegeme, har det vist seg fordelaktig at skumplastlegemet oppviser gjennomgående hull, som strekker seg fra en hovedflate til den overfor liggende hovedflate av skumplastlegemet, og at avstivningselementet eventuelt er forsynt med hull som svarer til skumplastlegemets gjennomgående hull og flukter med disse. Gjennom utformingen av skumplastlegemet med gjennomgående hull blir strømningsmotstanden gjennom skumplastsubstratet betydelig redusert, da hovedandelen av det gassformede strømningsmediums strømning skjer gjennom disse gjennomgående hull. Selve skumplastlegemet tjener ved en slik filterinnretning primært til lagring av filtervæsken. Den fysikalske filtervirkning fremkommer ved en slik filterinnretning ved at det gassformede strømningsmedium ganske visst kan strømme igjennom de gjennomgående hull, men at de partikler som transporteres med av strømningsmediet, som følge av sin relativt store masse og dermed som følge av deres relativt store treghet, fastholdes i filtervæsken og dermed på substratet, da de ikke som det gassformede strømningsmedium kan følge strømningsbanene gjennom de gjennomgående hull, hvilke strømningsbaner oppviser en liten krumningsradius. Til oppnåelse av en god filtervirkning har det vist seg fordelaktig at det gassformede strømnings-medium med partiklene foran filterlegemet strømmer mest mulig turbulent. Ved avstivningselement av den ovenfor beskrevne art kan det eksempelvis dreie seg om en kartong, et sjikt av plast eller et tynt metallblikk, som er forsynt med gjennomgående hull svarende til størrelsen og fordelingen av skumplastsub-stratets gjennomgående hull. Avstivningselementet tjener derved til å opprettholde formen også på et forholdsvis tynt skumplastsubstrat. Skumplastsubstratet kan eksempelvis være utformet plate- eller skiveformet og ha en tykkelse i størrel-sesorden 5 mm.

Ved filterinnretningen ifølge oppfinnelsen kan det gassgjennomslippelige plateformede substrat også være et gitternettverk eller en skumformet keramikk (skumkeramikk). Av betydning er alene at substratet på alle sider er godt fuktet med filtervæsken. En skumkeramikk oppviser den ytterligere fordel at den også ved en liten veggtykkelse av substratet har en god formbestandighet. Et skumkeramikksubstrat med en tykkelse i størrelsesorden 5 mm og en midlere porediameter mellom 1 mm og 4 mm oppviser ved en svært lav vekt av substratet en lav strømningsmotstand og en stor spesifikk overflate, d.v.s. en stor overflate fuktet med filtervæske og dermed svært gode filteregenskaper til frafiltrering av partikler.

Ved et filterlegeme som har et avstivningselement med gjennomgående hull, slik det er beskrevet ytterligere i det foregående, har det vist seg hensiktsmessig å utforme avstivningselementets hull med en flensrand, for å hvirvle det gassformede strømningsmedium foran filterlegemet og således frem-bringe en turbulent strømning, ved hjelp av hvilken den fysikalske filtrering av partiklene forbedres, slik som ovenfor beskrevet.

I filterinnretningen kan det i huset på tvers av strøm-ningsretningen for det strømningsmedium som skal filtreres anordnet minst ett aktivkullfilter i avstand fra de med filtervæsken forsynte substrater. Dette aktivkullfilter kan eksempelvis oppvise et substrat av et gassgjennomslippelig skumplastlegeme, hvis overflate er forsynt med henholdsvis impregnert med et granulat av aktivkullpulver eller med fiber-formede aktivkull. Et slikt aktivkullfilter muliggjør adsorp-sjon av gassformede, skadelige stoffer ad kjemisk vei. Et slikt aktivkullfilter kan også på kjent måte benyttes som luktfilter. Gjennom utformingen av filterinnretningen med et antall filterlegemer, hvis substrater er anordnet på tvers av strømningsretningen for strømningsmediet, som skal filtreres, bakenfor og i avstand fra hverandre, fremkommer det et trinn-filter med en god filtreringsvirkning.

Filterlegemenes substrater som er utformet med hull, kan ved filterinnretningen ifølge oppfinnelsen være slik anordnet bakenfor hverandre i innbyrdes avstand i strømningsretningen at hullene i tilstøtende substrater fortrinnsvis er gjensidig forskjøvet. Gjennom den forsatte anordning av hullene i etter hverandre nærliggende substrater, blir det gjennom filterinnretningen strømmende strømningsmedium ledet meanderformet mellom substratene, hvorved det gassformede strømningsmedium problemfritt kan strømme gjennom de gjensidig forskjøvne hull nærmest uten strømningsmotstand, mens partikler av skadelige stoffer, støvpartikler henholdsvis andre partikler som er medbrakt av det gassformede strømningsmedium i filterinnretningen, som følge av sin massetreghet vil hefte til et av substratene henholdsvis til filtervæsken som fukter substratet. Det fremkommer derved en filterinnretning med gode filteregenskaper, uten at strømningsmotstanden påvirkes negativt av filteregenskapene. For å kunne fukte de bakenfor hverandre i innbyrdes avstand anordnede substrater når anvendelse av filteranordningen er i bruk med ny filtervæske, har det ved filterinnretningen ifølge oppfinnelsen vist seg hensiktsmessig å anbringe et samlerom for filtervæsken under substratene og en overrislingsinnretning for substratene over disse, hvilken overrislingsinnretning er forbundet med samlerommet ved hjelp av en rørledning, som for filtervæskens sirkulasjon fra samlerommet til overrislingsinnretningen oppviser en pumpe. Idet den filtervæske som samler seg i samlerommet under substratene inneholder partiklene av skadelige stoffer, støvpartikler henholdsvis partikler av forurensende stoffer, er det fordelaktig når det i rørledningen mellom samlerommet og overrislingsinnretningen er anbrakt en regenereringsinnretning, ved hjelp av hvilken partiklene kan utskilles fra filtervæsken .

I filtervæskens strømningsbane mellom samlerommet og overrislingsinnretningen kan det være anbrakt en varmeveksler. Ved denne varmeveksler kan det eksempelvis dreie seg om et varmeelement, for å kunne varme filtervæsken hurtig opp fra en kald driftstilstand så mye at den får en tilstrekkelig viskositet til å kunne fukte godt substratene i filterinnretningen. Ved varmeveksleren som er anbrakt i filtervæskens strømnings-bane mellom samlerommet og overrislingsinnretningen, kan det imidlertid også dreie seg om en kjøleinnretning, ved hjelp av hvilken filtervæsken kan avkjøles så mye at den ikke utilsiktet begynner å koke. En varmeveksler i form av en kjøleinn-retning er særlig hensiktsmessig når filterinnretningen ifølge oppfinnelsen kommer til anvendelse i et kjøretøys eksossystem, da eksempelvis eksossystemet ved motorvogner kan nå temperaturer som ligger over kokepunktet for den filtervæske som kommer til anvendelse i filterinnretningen ifølge oppfinnelsen. For ikke desto mindre å unngå en fordampning av filtervæsken, hvilket i det minste i betydelig grad ville forringe filterinnretningens filteregenskaper, er det fordelaktig å anordne en varmeveksler i form av en kjøleinnretning.

I huset for filterinnretningen ifølge oppfinnelsen kan det nedstrøms etter inntaksåpningen være anbrakt en hvirvelinnretning for strømningsmediet som skal filtreres. Ved denne hvirvelinnretning kan et dreie seg om stasjonært anordnede skovler eller om en bevegelig innretning eksempelvis i form av en vifte. Som det allerede ovenfor er ytterligere anført, blir filterinnretningens filtervirkning bedret gjennom en turbulent strømning av det gassformede strømningsmedium som skal filtreres, da de partikler som skal filtreres ut, som følge av sin trege masse ikke kan følge banen for det gassformede nærmest treghetsfrie strømningsmedium, med blir som følge av sin massetreghet ledet mot minst ett substrat og fastholdt til den substratet fuktende filtervæske. Gjennom hvirvelinnret-ningen kan filteranordningens filtervirkning således bedres ytterligere på enkel måte.

I filterinnretningens hus kan det nedstrøms bakenfor det siste filterlegeme og i avstand fra dette, oppstrøms foran utløpsåpningen, være anbrakt en oppfangningsinnretning for små dråper av filtervæsken som er revet med av strømningsmediet. Gjennom denne oppfangningsinnretning blir altså de små dråper av filtervæsken som utilsiktet har forlatt det siste filterlegeme, holdt tilbake i huset. Oppfangningsinnretningen er derved slik utformet at det gassformede strømningsmediums strømningsmotstand gjennom filterinnretningen bare økes ubetydelig av samme. Oppfangningsinnretningen kan være utformet i ett eller flere lag. En ettlags oppfangningsinnretning er eksempelvis utformet som gitternettverk med tilstrekkelig tykkelse. Da det ved en ettlags-oppfangningsinnretning ikke med sikkerhet kan garanteres at ikke noen små dråper av filtervæsken utilsiktet kan trenge igjennom oppfangningsinnretningen, har det vist seg hensiktsmessig at oppfangningsinnretningen oppviser flere lag, som er anordnet på tvers av det gassformede strømningsmediums strømningsretning, i innbyrdes avstand bakenfor hverandre. Ved oppfangningsinnretningens lag kan det dreie seg om en trådfletning. Disse lag av oppfangningsinnretningen kan, såsom de ytterligere omtalte substrater som inngår i filterinnretningens filterlegemer, ha plane flater, som er utformet med regelmessig fordelte hull, idet hullene i bakenfor hverandre nærliggende lag er gjensidig forskjøvet slik at de ikke overlapper hverandre. Gjennom en slik utforming av oppfangningsinnretningen strømmer det gassformede strømningsmedium også gjennom de enkelte lag av oppfangningsinnretningen langs meanderformede baner, hvorved de få små dråper av filtervæsken som er revet med at det gassformede strømningsmedium, blir holdt tilbake av de enkelte lag av oppfangningsinnretningen.

Det har vist seg særlig fordelaktig at oppfangningsinnretningen oppviser flere lag av lamellelementer, hvor lamellelementene i ett lag befinner seg i avstand fra hverandre til dannelse av spalter, og lamellelementene i bakenfor hverandre tilstøtende lag er forskjøvet slik i forhold til hverandre at spaltene i ett lag overdekkes av lamellelementene i det til-støtende lag. Det fremkommer derved en fullstendig overlapping mellom lamellelementene i et lag og spaltene i et nærliggende lag, hvorved gjennomløpet for små dråper av filtervæsken er så lite at det kan neglisjeres. Lamellelementene er fortrinnsvis utformet rennelignende, idet den konkave innerside av de renneformede lamellelementer vender mot det gassformede strøm-ningsmediums strømningsretning. Gjennom den renneformede utforming av lamellelementene fremkommer det gode oppsamlings-egenskaper hos oppfangningsinnretningen. Ved en enkel utforming av filterinnretningen ifølge oppfinnelsen ville det selv-følgelig også være mulig å utforme lamellelementene plane, men ved en slik plan utforming av lamellelementene foreligger det risiko for at små dråper av filtervæsken kan blir reflektert fra lamellelementene og ledet gjennom oppfangningsinnretningen. For å forhindre dette med enkle midler, er det fordelaktig å utforme lamellelementene renneformet.

For heller ikke å la de resterende, gjennom oppfangningsinnretningen eventuelt gjennomstrømmende små dråper av filtervæsken unnslippe gjennom filterinnretningens utløps-åpning, er det i filterinnretningens hus, fortrinnsvis mellom oppfangningsinnretningen og utløpsåpningen, i nærheten av ut-løpsåpningen anbrakt en støtkappe. Denne støtkappe oppviser større tverrsnittsdimensjoner enn utløpsåpningen, slik at støtkappen dekker utløpsåpningen. Støtkappen befinner seg i en bestemt avstand fra utløpsåpningen, slik at det gassformede strømningsmedium kan strømme forbi støtkappen og ut av huset gjennom utløpsåpningen.

Siden ikke bare de enkelte substrater, som er anordnet i innbyrdes avstand bakenfor hverandre, fuktes med filtervæsken, for med filterinnretningen ifølge oppfinnelsen å oppnå en ut-merket filtervirkning, men også oppfangningsinnretningen utilsiktet kan bli fuktet med små filtervæskedråper som er revet med av det gassformede strømningsmedium fra substratene til oppfangningsinnretningen, henholdsvis fordi også noen få små dråper av filtervæsken kan bli ledet til den foran filteranordningens utløpsåpning anbrakte støtkappe, strekker det under substratene anbrakte samlerom seg fortrinnsvis til under oppfangningsinnretningen og til under støtkappen. I samlerommet kan derved oppsamles hele den i filterinnretningen sirku-lerende filtervæske, som eventuelt kan regenereres og resirku-leres i filtervæskens strømningsbane.

Filterinnretningens hus kan i sitt indre være utformet med føringselementer for substratene. Gjennom en slik utforming av filterinnretningen er det mulig eventuelt å erstatte oppbrukte henholdsvis skadede substrater med nye substrater. For dette formål blir de oppbrukte henholdsvis skadede sub-stater skjøvet ut av huset langs føringselementene, idet nye substrater deretter skyves inn i huset langs føringselement-ene. Filterlegemenes substrater oppviser eksempelvis en firkantet, en mangekantet, en rund, en oval eller en vilkårlig annen grunnflateutforming. Substratene kan i filterinnretningens hus være anordnet tilnærmet vertikalt. Ved en foretrukket utforming av filterinnretningen er substratene og eventuelt oppfangningsinnretningen i huset anordnet skrått mot vertikalen, slik at de med hensyn til den gjennom inntaksåpningen gitte strømningsretning for strømningsmediet skråner nedover i retning bakover. Skråningsvinkelen for substratene og eventuelt oppfangsningsinnretningen, som fortrinnsvis kan bestå av flere lag av i innbyrdes av stand ved siden av hverandre anordnede lameller, kan tilpasses til retningen av resultanten av det gassformede strømningsmediums hastighetsvektor og den gjennom gravitasjonen og gjennom tvangssirkulasjonen av filtervæsken betingede strømningshastighet av filtervæsken langs substratene.

Når filterinnretningen ifølge oppfinnelsen ikke bare er utformet med filterlegemer, som oppviser et antall substrater, men dessuten med en oppfangningsinnretning av den ytterligere ovenfor beskrevne art, er oppfangningsinnretningen fortrinnsvis rettet tilnærmet parallelt ut med filterlegemenes substrater .

Filterinnretningen ifølge oppfinnelsen oppviser en høy filtreringsvirkningsgrad, slik at den også egner seg som hjelpe- eller tilleggsfilter for dieselkjøretøy. For dette formål blir filterinnretningen fortrinnsvis anordnet bakenfor det siste avløp i dieselkjøretøyets avløpssystem. Ved et slikt dieselkjøretøy kan det dreie seg om et landkjøretøy såsom en personbil eller en lastebil, eller om et skip med et skips-dieselaggregat. Filterinnretningen egner seg på fordelaktig måte også godt for industri-avgassrensing, for skorsteinsrens-ing, samt for støvfjerning i industrianlegg. På grunn av sin lange brukstid er filterinnretningen ifølge oppfinnelsen også godt egnet for omluftvarmere og lignende. Filterinnretningens investerings- og driftskostnader er forholdsvis lave og dens plassbehov likeså.

Ytterligere detaljer, trekk og fordeler fremgår av den etterfølgende beskrivelse av to utførelseseksempler av filterinnretningen ifølge oppfinnelsen som er skjematisk vist på tegningene, hvor: Fig. 1 viser et lengdesnitt gjennom en første utførel-sesform av filterinnretningen. Fig. 2 viser et lengdesnitt gjennom en andre utførelses-form av filterinnretningen. Fig. 3 viser et snitt etter snittlinjen III-III i fig. 2. Fig. 4 viser et snitt etter snittlinjen IV-IV i fig. 2 gjennom to av de fire lag av oppfangningsinnretningen som er vist i fig. 2. Fig. 5 viser et lengdesnitt gjennom et filterlegeme med et plateformet skumplastlegeme, som er utformet med gjennomgående hull. Fig. 6 viser et avsnitt av et filterlegeme ifølge fig. 5, sett ovenfra. Fig. 7 viser to i innbyrdes avstand bakenfor hverandre anordnede, avsnittsvis fremstilte filterlegemer ifølge fig. 5, slik de kommer til anvendelse i en filterinnretning ifølge fig. 1. Fig. 8 viser et snitt gjennom to filterlegemer slik de kommer til anvendelse i filterinnretningen ifølge fig. 2. Fig. 9 viser et riss av de avsnittsvis fremstilte filterlegemer, sett i pilens IX retning ifølge fig. 8. Fig. 10 viser et avsnitt av det i større målestokk fremstilte avstivningselement, slik det fremkommer til anvendelse ved et filterlegeme ifølge fig. 2, 8 og 9. Fig. 1 viser en f ilterinnretning 10 med et hus .1-2, som oppviser en inntaksåpning 14 og en utløpsåpning 16. Filterinnretningen 10 er koplet til den siste lyddemper i et kjøretøy. Den siste lyddemper 18 er fremstilt avsnittsvis. I filterinnretningens 10 hus 12 er filterlegemer 2 0 anordnet bakenfor og i avstand fra hverandre. Ved den i fig. 1 viste filterinnretning 10 er filterlegemene 20 rettet i det miste tilnærmet vertikalt ut. Hvert filterlegeme 20 oppviser et gassgjennomslippelig substrat 22, som kan være et gitternettverk eller om en skumkeramikk. Hvert gassgjennomslippelig substrat 22 er tilordnet et avstivningselement 24. Avstivningselementet 24 kan være utformet som trådgitter, som plastsjikt utformet med hull eller som metallblikk utformet med hull. Det gassgjennomslippelige substrat 22 og avstivningselementet 24 av et filterlegeme 20 er vanligvis fast forbundet med hverandre, hvorved ikke bare lagerholdet og monteringen av filterlegemene 20 forenkles, men også utskiftning av et oppbrukt henholdsvis skadet filterlegeme 20 med et nytt filterlegeme 20, når dette blir nødvendig. Filterlegemene 20 er utformet platelignende og oppviser en firkantet, mangekantet, rund eller oval grunn-flat eut forming.

I tillegg til filterlegemene 20 kan det være anordnet plateformede aktivkullfiltre. Slike aktivkullfiltre kan like ens oppvise et substrat av et skumplastlegeme.

I det gassformede strømningsmediums strømningsretning, som er antydet med pilene 2 6 og 28, er det nedstrøms for og i avstand fra det siste filterlegeme 20 anordnet en oppfangningsinnretning 30 i filterinnretningens 10 hus 12. I fig. 1 er det skjematisk vist en tolags oppfangningsinnretning, hvor hvert lag består av et gitternettverk 32. Hvert gitternettverk 32 oppviser gjennomgående hull 34. De i avstand fra hverandre beliggende gitternettverk-lag er anordnet slik i huset 12 at de gjennomgående hull 34 i tilstøtende gitternettverk-lag 32 er gjensidig forskjøvet. De gjennomgående hulls 34 gjensidige forskyvning er derved slik at ett lags gitternettverk 32 fullstendig overdekker de gjennomgående hull 34 i det nærliggende lag. Derved blir det gassformede strømningsmedium ledet meanderformet gjennom gitternettverk-lagene 32, mens de med det gassformede strømningsmedium utilsiktet medrevne små dråper av filtervæsken 36 som følge av deres massetreghet ledes mot gitternettverkene 32 og hindres fra å strømme gjennom oppfangningsinnretningen 30. For sikkert å hindre at små dråper av filtervæsken 36 som likevel skulle trenge igjennom oppfangningsinnretningen 30, unnslipper gjennom filterinnretningens 10 utløpsåpning 16 ut i det fri, er det oppstrøms foran fil-ter innretningens 10 utløpsåpning 16 anordnet en støtkappe 37.

I huset 12 under filterlegemene 20 oppviser filterinnretningen 10 et samlerom 38 for filtervæsken 36, hvilket samlerom strekker seg til under oppfangningsinnretningen 30 og til under støtkappen 37. Samlerommet 38 har over en rørledning 40 og 42 fluidumforbindelse med en overrislingsinnretning 44. Mellom rørledningen 40 og rørledningen 42 er det anbrakt en varmeveksler 47. Ved den i fig. 1 viste varmeveksler dreier det seg om en anordning for oppvarming av filtervæsken 36. Derved benyttes det gassformede strømningsmediums varme til oppvarming av filtervæsken 36. For å sirkulere filtervæsken 36 mellom samlerommet 38 og overrislingsinnretningen 44 og fra overrislingsinnretningen 44 over filterinnretningene 20 tilbake til samlerommet 38, er det i denne strømningsbane for filtervæsken anbrakt en pumpe 46.

Overrislingsinnretningen 44 oppviser åpninger 48, som strekker seg over det gassgjennomslippelige substrats 22 tverrdimensjon. Gjennom åpningene 48 strømmer filtervæsken 36 til de gassgjennomslippelige substrater 22 og fukter disse fullstendig. I nærheten av åpningene 4 8 er det anbrakt før-ingsinnretninger 50, som tjener til styring og fastholdelse av filterlegemene 20.

En hvirvleinnretning 52 er anbrakt nedstrøms for inntaksåpningen 14 i det indre av huset 12. Hvirvleinnretningen oppviser avledningsvinger 54, som delvis overlapper åpningen 56 i røret 58. Gjennom hvirvleinnretningen 52 blir det gassformede strømningsmedium, som er antydet med pilen 26, satt i hvirvelbevegelse i huset 12, slik at det gassformede strøm-ningsmedium som inneholder partikler blir ledet i en turbulent strømning gjennom filterlegemene 20. Gjennom den turbulente strømning blir partiklene fastholdt til filtervæsken 36 som fukter de gassgjennomslippelige substrater 22, mens det gassformede strømningsmedium strømmer igjennom filterlegemene. Idet enkelte små dråper av filtervæsken ved en tilstrekkelig høy strømningshastighet blir revet med forbi det siste filterlegeme 20, er oppfangningsinnretningen 30 anordnet for å fange opp disse små dråper, henholdsvis er støtkappen 37 anordnet for å hindre at enkelte små dråper slipper ut gjennom utløps-åpningen 16.

I fig. 1 er pumpen 4 6 fremstilt som dykkerpumpe, som er anordnet i samlerommet 38. Det er selvsagt også mulig å anordne pumpen 4 6 utenfor huset 12. På tilsvarende måte kan varmeveksleren 47 være utformet som kjøler. Anvendelsen av en kjøler eller en varmer er avhengig av driftsbetingelsene og av den filtervæske 36 som kommer til anvendelse i filterinnretningen 10.

Fig. 2 viser en andre utførelsesform av filterinnretningen 10 med et hus 12. Huset 12 oppviser en inntaksåpning 14 og en utløpsåpning 16. Filterinnretningen 10 er med sin inntaksåpning 14 sluttet tett til en avsnittsvis fremstilt ende-lyddemper 18. I det indre av filterinnretningens 10 hus 12 er filterlegemer 20 skråttstilt anordnet. Hvert filterlegeme 20 oppviser et gassgjennomslippelig substrat 22 og et avstivningselement 24 som er tilordnet substratet 22. I motsetning til filterinnretningen 10 ifølge fig. 1 er avstivningsele-mentene 24 ved filterinnretningen 10 ifølge fig. 2 anordnet oppstrøms foran det gassgjennomslippelige substrat 22.

Nedstrøms etter filterlegemene 20 er det i huset 12 anordnet en oppfangningsinnretning 30. Oppfangningsinnretningen 30 oppviser flere lag av lamellelementer 60, idet to lag lamellelementer 60 er vist i fig. 4. Lamellelementene 60 er vertikalt anordnet i huset 12. Slik det fremgår av fig. 4, er lamellelementene 60 i et lag plassert i avstand fra hverandre, slik at det mellom de enkelte lamellelementer 60 dannes spalter 62. Lamellelementene 60 i bakenfor hverandre tilstøt-ende og i avstand fra hverandre beliggende lag er sidefor-skjøvet i forhold til hverandre slik at lamellelementene 60 i ett lag overdekker spaltene 62 i et nærliggende lag. På denne måte blir det gassformede strømningsmedium ledet meanderformet mellom lamellelement-lagene gjennom spaltene 62, mens de små dråper av filtervæsken 36 som muligens kan ha forlatt det siste filterlegeme 20, som følge av sin massetreghet ikke følger de meanderformede strømningsbaner for det nærmest treghetsfrie gassformede strømningsmedium, men blir holdt tilbake av lamellelementene 60. Slik det tydelig fremgår av fig. 4, er lamellelementene 60 renneformet, idet de konkave innerflater av de renneformede lamellelementer 60 vender mot strømningen av det gassformede strømningsmedium.

Nedstrøms etter oppfangningsinnretningen er det i avstand fra utløpsåpningen 16 anbrakt en (tilbake)støtskappe 37, gjennom hvilken små dråper av filtervæsken 36 som eventuelt måtte ha forlatt oppfangningsinnretningen 30, hindres fra å unnslippe gjennom utløpsåpningen 16.

Substratene 22 av de innbyrdes parallelt og i avstand fra hverandre beliggende filterlegemer 20 kan utgjøres av gassgjennomslippelige skumplastlegemer, gitternettverk eller plater av skumkeramikk. Substratene kan være utformet med eller uten gjennomgående hull. De til substratene 22 tilord-nede avstivningselementer 24 er i den i fig. 2 viste utfør-elsesform av filterinnretningen 10 utformet som blikk, som er utformet med hull 64. Filterlegemene 20 er ved oversiden av filterinnretningen 10 fluidumforbundet med en overrislingsinnretning 44 som oppviser åpninger 48. Gjennom overrislingsinn-retningens 44 åpninger 48 strømmer filtervæsken 36 til filterlegemenes 20 substrater 22 og fukter disse fullstendig. Den overskytende filtervæske 36 blir samlet opp ved undersiden av filterlegemene 20. Til dette tjener et samlerom 38, som er anbrakt under filterlegemene 20, og som strekker seg til under oppfangningsinnretningen 30 og til under støtkappen 37. Slik det fremgår av fig. 3, er samlerommet 38 renneformet for å kunne samle opp filtervæske 36 på alle sider. Samlerommet 38 er via en rørledning forbundet med en varmeveksler 47. Varmeveksleren 47 er via en rørledning 66 fluidumforbundet med en forrådsbeholder 68 for filtervæske 36. Forrådsbeholderen 68 er ved hjelp av en rørledning 70 forbundet med en pumpe 46. Pumpen 4 6 er ved hjelp av en rørledning 42 fluidumforbundet med overrislingsinnretningen 44. Rørledningene 40, 66, 70 og 42 så vel som varmeveksleren 47, forrådsbeholderen 68 og pumpen 46 er i fig. 2 bare skjematisk antydet ved piler henholdsvis ved blokker.

Nedstrøms fra inntaksåpningen 14 er det i huset 12 anbrakt en hvirvleinnretning 52, ved hjelp av hvilken det i filterinnretningen 10 innstrømmende gassformede strømnings-medium settes i hvirvelbevegelser. Det turbulent strømmende gassformede strømningsmedium, som inneholder partikler, trenger gjennom filterlegemenes 20 gassgjennomslippelige substrater 22, hvorved partiklene som følge av deres massetreghet vil hefte til den substratene 22 fuktende filtervæske 36, mens det gassformede strømningsmedium kan strømme ut gjennom filterlegemene 2 0 med liten strømningsmotstand. De eventuelt med det gassformede strømningsmedium forbi det siste filterlegeme medrevne små dråper av filtervæsken 36 fanges opp av oppfangningsinnretningen 30. For det tilfelle at enkelte små dråper av filtervæsken 36 også skulle trenge igjennom oppfangningsinnretningen 30, er - for å hindre en gjennomstrømning av disse små dråper gjennom utløpsåpningen 16 - støtkappen 37 for disse små væskedråper anbrakt oppstrøms foran utløpsåpningen 16.

Som allerede nevnt, kan de enkelte gassgjennomslippelige substrater 22 av filterlegemene 20, som er fuktet med filtervæsken 36, være utformet med eller uten gjennomgående hull. I fig. 5 er vist et filterlegeme 20, hvor det gassgjennomslippelige substrat 22 er utformet med gjennomgående hull 72, som strekker seg fra én hovedflate 74 til den overfor liggende hovedflate 74 av det gassgjennomslippelige substrat 22. Med det gassgjennomslippelige substrat 22, hvor det eksempelvis dreier seg om et skumplastlegeme, er forbundet et avstivningselement 24, hvor det kan dreie seg om en papp, et plastsjikt eller et tynt metallblikk. Avstivningselementet 24 er såsom det gassgjennomslippelige substrat 22 utformet med gjennomgående hull 7 6, idet det gjennomgående hull 7 6 med hensyn til størrelse og fordeling svarer til det gassgjennomslippelige substrats gjennomgående hull 72. Avstivningselementet 24 av et slikt filterlegeme 20 tjener til å avstive det ettergivende gassgjennomslippelige substrat 22, for å gjøre filterlegemet 20 bedre å håndtere. Gjennom de med hverandre fluktende gjennomgående hull 72 og 76 fremkommer det et filterlegeme 20 som oppviser liten strømningsmotstand. Mens det gassformede strømningsmedium, som inneholder partikler, ved enhver vilkårlig tilstrømning til filterlegemet 20, i området for de gjennomgående åpninger 72 innsnevres henholdsvis settes i hvirvelbevegelse, strømmer de med det gassformede strømnings-medium transporterte partikler som følge av sin massetreghet langs vesentlige større krummede baner enn det gassformede strømningsmedium, slik at partiklene føres mot det gassgjennomslippelige substrat 22 og fastholdes av filtervesken som fukter substratet 22.

Ved substrater 22 utformet med gjennomgående hull 72 henholdsvis 7 6 blir i innbyrdes avstand bakenfor hverandre beliggende filterlegemer 20 i filterinnretningen 10 (se fig. 1 henholdsvis fig. 2) anordnet slik at de gjennomgående hull 72, 76 i ett filterlegeme 20 er forskjøvet i forhold til de gjennomgående hull 72, 76 i det tilstøtende filterlegeme 20. I fig. 7 er to filterlegemer 20 avsnittvis fremstilt, idet den gjensidige forskyvning av de gjennomgående hull 72, 76 i tilstøtende filterlegemer 20 tydelig fremgår av denne figur. Gjennom de forskjøvne gjennomgående hull, 72, 76 i nærliggende filterlegemer 20 strømmer det gassformede strømningsmedium, som er antydet med piler 78, meanderlignende gjennom med en liten strømningsmotstand. De med det gassformede strømnings-medium ifølge pil 78 transporterte partikler beskriver, som følge av deres større massetreghet enn det gassformede strøm-ningsmedium, strømningsbaner med en tilsvarende større krumningsradius. Partiklenes strømningslinjer er i fig. 7 antydet med strekpunktlinjer 80. Mens det gassformede strømningsmedium svarende til pilene 78 altså for størstedelen blir ledet gjennom de gjennomgående hull 72, 7 6 med liten strømningsmot-stand, treffer partiklene, som skal filtreres ut av det gassformede strømningsmedium, filterlegemenes 20 substrater 22 og blir der fastholdt av filtervæsken som fukter substratene 22. Det fremkommer således en filterinnretning med liten strøm-ningsmotstand og med en god filtervirkning for partikler av enhver art.

Fig. 8 viser avsnittsvis to filterlegemer 20, slik de kommer til anvendelse i filterinnretningen 10 ifølge fig. 2. Hvert filterlegeme 20 oppviser et gassgjennomslippelig substrat 22, som er tilordnet et avstivningselement 24. Avstivningselementet 24 er utformet blikklignende og oppviser gjennomgående hull 76. Med avstivningselementets 24 gjennomgående hull 7 6 flukter gjennomgående hull 72, som er utformet i det gassgjennomslippelige substrat 22. Ved det gassgjennomslippelige substrat 22 dreier det seg eksempelvis om et skumplastlegeme, et gitternettverk, en skumkeramikk eller lignende. Filterlegemenes 20 substrater 22 er fuktet, inntrukket henholdsvis impregnert med en (ikke vist) filtervæske. I innbyrdes avstand bakenfor hverandre beliggende filterlegemer 20 er slik gjensidig forskjøvet i forhold til hverandre at det gassformede strømningsmedium strømmer meanderformet gjennom filterlegemene 20, d.v.s. gjennom de gjennomgående hull 76, 72 i de bakenfor hverandre anordnede filterlegemer. Det gassformede strømningsmediums strømning er også i denne figur antydet med pilene 78. Den forskjøvne anordning av de gjennomgående hull 7 6, 72 i bakenfor hverandre, med innbyrdes mellomrom anordnede filterlegemer 20, fremgår av fig. 9.

For ytterligere å bedre hvirveldannelsen i det gassformede strømningsmedium under gjennomstrømningen gjennom filterlegemene 20, er avstivningselementets 24 gjennomgående hull 7 6 utformet med en mot strømningsretningen vendt, utkraget rand 82. For å avleire de fra det gassformede strømningsmedium utfiltrerte partikler ikke bare på substratveggen rundt de gjennomgående hull 72 og på den frie bakside av substratene, men også på den mot strømningen vendte forside av substratene, kan de på forsiden anordnede avstivningselementer 24, utover de gjennomgående hull 7 6, være forsynt med ytterligere hull.

Claims (15)

1. Filterinnretning til filtrering av partikler av skadelige stoffer, støvpartikler eller andre fremmedpartikler fra et gassformet strømningsmedium, omfattende et substrat (22) og en filtervæske til fukting av substratet, karakterisert ved at det i et hus (12), som oppviser en inntaksåpning (14) og en utløpsåpning (16), er anordnet flere filterlegemer (20) på tvers av strømningsretningen for strøm-ningsmediet som skal filtreres, bak og i avstand fra hverandre, og at filterlegemenes (20) substrater (22) er utformet med hull (72), slik at hullene (72) i tilstøtende substrater (22) er for-skjøvet i forhold til hverandre.

2. Filterinnretning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at filtervæsken som vesentlig bestanddel inneholder glyserol og/eller glykol og dessuten inneholder SiC^ og/eller Al203-

3. Filterinnretning i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at filtervæsken inneholder katalytisk virkende metalloksyder.

4. Filterinnretning i samsvar med et av kravene 1 til 3, karakterisert ved at substratet (22) er et plateformet, gassgjennomslippelig skumplastlegeme, som er impregnert eller inntrukket med filtervæsken (36).

5. Filterinnretning i samsvar med krav 4, karakterisert ved at substratet (22) er tilordnet et avstivnings-elemént (24) som er gjennomslippelig for det gassformede strøm-ningsmiddel.

6. Filterinnretning i samsvar med krav 4 eller 5, karakterisert ved at skumplastlegemet (22) har gjennomgående hull (72), som strekker seg fra en hovedflate (74) til den overfor liggende hovedflate (74) av skumplastlegemet (22), og at avstivningselementet (24) eventuelt er forsynt med hull (76) som svarer til og flukter med skumplastlegemets (22) gjennomgående hull (72).

7. Filterinnretning i samsvar med et av kravene 1 til 4, karakterisert ved at det gassgjennomslippelige substrat (22) er et gitternettverk eller en skumformet keramikk.

8. Filterinnretning i samsvar med et av kravene 1-7, karakterisert ved at det i huset (12) under substratene (22) er anbrakt et samlerom (38) for filtervæsken (36) og over substratene (22) en overrislingsinnretning (44) for substratene (22), idet overrislingsinnretningen (44) er forbundet med samlerommet (38) ved hjelp av en rørledning (40, 42 henholdsvis 40, 66, 70, 42), hvori det er anordnet en pumpe (46) for filtervæskens sirkulasjon fra samlerommet (38) til overrislingsinnretningen (44).

9. Filteranordning i samsvar med krav 8, karakterisert ved at det i filtervæskens (36) strømningsbane mellom samlerommet (38) og overrislingsinnretningen (44) er anbrakt en varmeveksler (47).

10. Filterinnretning i samsvar med krav 9, karakterisert ved at det i huset (12) nedstrøms etter inntaksåpningen (14) er anbrakt en hvirvleinnretning (52) for det strøm-ningsmediet som skal filtreres.

11. Filterinnretning i samsvar med et av kravene 1 til 10, karakterisert ved at det i huset (12) ned-strøms bakenfor det siste filterlegeme (20) og i avstand fra samme oppstrøms foran utløpsåpningen (16) er anbrakt en oppfangningsinnretning (30) for små dråper av filtervæsken (36) som er revet med av strømningsmediet.

12. Filterinnretning i samsvar med krav 11, karakterisert ved at oppfangningsinnretningen (30) oppviser flere lag av lamellelementer (60), idet lamellelementene (60) i ett lag ligger i avstand fra hverandre til dannelse av spalter (62), og at lamellelementene (60) i bakenfor hverandre nærliggende lag er slik forskjøvet i forhold til hverandre at spaltene (62) i et lag er dekket av lamellelementene (60) i tilstøtende lag.

13. Filterinnretning i samsvar med krav 12, karakterisert ved at lamellelementene (60) er utformet rennelignende, idet lamellelementenes (60) konkave innerside vender mot strømningsmediets strømningsretning.

14. Filterinnretning i samsvar med et av kravene 11 til 13, karakterisert ved at det i huset (12) mellom oppfangningsinnretningen (30) og utløpsåpningen (16) i nærheten av utløpsåpningen (16) er anbrakt en støtkappe (37).

15. Filterinnretning i samsvar med et av kravene 1 til 14, karakterisert ved at substratene (22) og eventuelt oppfangningsinnretningen (30) i huset (12) skråner i forhold til vertikalen og med hensyn til den gjennom inntaksåpningen (14) gitte strømningsretning for det gassformede strøm-ningsmedium forut oventil skråner nedover i retning bakover.