NO323123B1 - Partikkel- og fuktighetsfilter - Google Patents

Description

Partikkel- og fuktighetsfilter

Den foreliggende oppfinnelsen angår et filter for filtrering av partikler og fuktighet ved aspirasjonsdetektorer i brannvarslingssystemer, nærmere bestemt et slikt filter som omfatter et innløp med en avgrening ved innløpet, for uttak av innkommet medium til en væskefraskiller, idet innløpet strekker seg med et transportrør fram til en partikkelrfaskiller i form av en syklon, hvilket transportrør føres sideveis inn i syklonen, idet det ved syklonens topp er anordnet et utløp for renset gass og ved syklonens bunn er anordnet en munning for uttak av partikler.

Bakgruan

Det er kjent en rekke filtre både for filtrering av partikler fra luft og for filtrering av fuktighet fra luft. Med partikler menes her "tørre" partikler, slik som støv, hår, fjær, små sandkorn og kornstøv. Med fuktighet menes kondensert væske fra fuktig luft. Filtrene kan være basert på ulike prinsipper. Enkle filtre kan omfatte luftgjennomtrengende membraner som stanser større partikler, men som lar lufta passere gjennom. Ulempen med slike filtre er at de etter en viss brukstid går tett og dermed ikke lar lufta passere med samme hastighet som tidligere. Eventuelt må membranen renses eller skiftes ut periodisk. Dersom lufta inneholder fuktighet vil også dette samle seg i filteret, noe som vil kunne forårsake vekst av bakterier og mugg.

Et annet kjent filter baserer seg på en syklon. Luft suges inn i syklonen på en slik måte at den roterer med stor hastighet i en sirkelformet bevegelse. Partikler i luften vil på grunn av sentrifugalkraften slynges ut mot periferien av syklonen og deretter falle til bunnen på grunn av tyngdekraften. Den rene luften kan suges ut i den øvre delen av syklonen. Ulempen med dette filteret er at dersom lufta har vært utsatt for temperaturendringer, så vil det være fare for at lufta inneholder fuktighet i form av kondens. Dette vil føre til at partiklene klistrer seg sammen og danner en klebrig substans. Dette medfører behov for periodisk rensing.

Brannvarslings-systemer basert på aspirasjonsdetektorer fungerer ved at luft suges fra ulike områder i et hus eller i deler av et hus gjennom tynne rør til selve detektoren. I detektoren analyseres lufta for indikasjoner på røyk. Slike systemer anvendes svært ofre i driftsbygninger i landbruket. Et fellestrekk for slike bygninger er at isolasjonen i de fleste rommene er dårlig, slik at både temperatur-og fuktighetsnivået vil variere med forholdene utendørs. I tillegg inneholder lufta eksempelvis hår og fjær på grunn av husdyr, fint støv på grunn av høy, samt ulike gasser på grunn av gjæringsprosesser i silo og fraukjeller. Dette gjør at ulempene ved eksisterende filtre vil få ekstra ugunstig virkning i slike omgivelser. I brannvarslings-systemer vil tette filtre føre til økt tid fra brann oppstår til brann varsles, som igjen reduserer sikkerheten.

Blant kjente gassrenser finnes en serie fra Aviagaz-Sojuz beskrevet i russiske patentskrifter 2188061,2169603 og 2157275. Disse er utformet for bruk i prosessindustrien, det vil si med stort volum og bøye trykk. Det betyr igjen høye hastigheter, i størrelsesorden 15-20 m/sek. Dette betyr at de ikke er hensiktmessige for det bruk som oppfinnelsen skal dekke, nemlig for måleformål, med lave trykk og lave lufthastigheter (2 -5 m/sek).

Formal

Hovedformålet med den foreliggende oppfinnelsen er å framskaffe et partikkel og fuktighetsfilter som er velegnet til brannvarslingssystemer. Filteret skal effektivt kunne filtrere bort både partikler, slik som støv, smuss, fjær, hår etc, samtidig som fuktighet i form av kondensert vanndamp utskilles. Filtreringen skal skje uten fare for at filteret tilstoppes av klebrige blandinger av partikler og fuktighet.

Oppfinnelsen

Den foreliggende oppfinnelsen er definert i den karakteriserende delen av patentkrav 1. Det nye ligger i at forgreningen for uttak av væske omfatter ei nedovervendt, tversløpende spalte ved underkanten av transportrøret som fører til syklonen, idet et nedløpsrør strekker seg generelt vertikalt nedover og munner ut i en kondensbeholder for oppsamling av fraskilt fuktighet. Et filter i samsvar med oppfinnelsen fyller bruksvilkårene som er oppstilt tilfredsstillende. Dessuten kan det tilvirkes rasjonelt til en lav pris.

Foretrukne utførelsesformer og detaljer framgår av de uselvstendige patentkravene 2-5.

Eksempel

Den foreliggende oppfinnelsen vil nå bli beskrevet med henvisning til den vedlagte figuren, som viser en skjematisk oppbygning av et partikkel- og fuktighetsfilter sett fra siden. Et slikt filter er nå testet og funnet svært effektivt for dette anvendelsesområdet.

Filteret vist i figuren omfatter et innløp 1 og et utløp 2 og er innkapslet i et hus 3. Innløpet 1 er koblet til langstrakte perforerte rør som samler luft fra ulike områder i huset hvor brannvarslings-systemet er installert. Utløpet 2 er koblet til selve aspirasjonsdetektoren (ikke vist) hvor analysen av lufta skjer, og hvor en vifteenhet (ikke vist) er anbrakt. Den sørger for å suge inn lufta fra de perforerte rørene og inn innløpet 1, gjennom filteret og ut gjennom utløpet 2 til aspirasjonsdetektoren.

Filteret omfatter ei spalte eller avgrening 4 anbrakt i den vesentlig nedre delen av innløpet 1. Spalta 4 er koblet til et vesentlig vertikalt nedløpsrør 5.1 bunnen av nedløpsrøret 5 er det anbrakt en avtagbar kondensbeholder (ikke vist), som fortrinnsvis er koblet til nedløpsrøret ved hjelp av en gjenget forbindelse 6. Fortrinnsvis er nedløpsrøret 5 i sin nedre ende videre koblet til et vesentlig oppoverrettet stigerør 7 med en tilbakeslagsventil 8.

Filteret omfatter videre et transportrør 9 som fører fra innløpet 1 forbi spalta 4 og til en syklon 10. Transportrøret 9 har en buet form, og er utformet med en vesentlig sirkulært formet åpning mot innløpet 1 og med en vesentlig rektangulært formet åpning mot syklonen. Åpningen mot syklonen 1 er videre utformet slik at luftstrømmen rettes tilnærmet tangentielt mot syklonen, for slik å bidra til en gunstig luftstrømning i syklonen 10. Syklonen 10 er vesentlig vertikalt sylinderformet, og omfatter fortrinnvis et nedoverrettet avsmalnende parti 11.1 nedre ende av syklonen 10 er det anbrakt en gjenget forbindelse 12 for tilkobling til en avtakbar partikkelbeholder (ikke vist). Utløpet 2 er tilkoblet sentralt i den øvre enden av syklonen 10.

Virkemåten til filteret vil i det følgende bli beskrevet. Lufta fra de langstrakte perforerte rørene inneholder både fuktighet og partikler. Ettersom perforeringene i rørene har størrelse mellom 3 mm og 9 mm så vil partiklene i lufta også være i denne størrelsesorden, selv om hår og fjær selvfølgelig også vil følge med. Siden de langstrakte perforerte rørene som oftest går gjennom ulike rom med ulik temperatur, vil en del av fuktigheten i lufta kondensere og samles som væske i bunnen av røret. Når lufta sammen med kondensert fuktighet ankommer innløpet 1 vil den kondenserte fuktigheten renne ned nedløpsrøret 5 gjennom spalta 4 og samles i kondensbeholderen. Kondensbeholderen er fortrinnsvis gjennomsiktig, og det vil være enkelt å observere når denne bør tømmes. Dersom tømming av en eller annen grunn ikke skulle skje vil væskenivået stige opp i stigerøret 7 og renne ut gjennom tilbakeslagsventilen 8. Tilbakeslagsventilen 8 sørger for at "falsk" luft ikke suges inn gjennom denne samt stigerøret 7 til aspirasjonsdetektoren.

Lufta som inneholder partikler og hvor kondensert fuktighet er fjernet suges videre gjennom transportrøret 9 til syklonen 10. Utformingen av transportrøret 9 fører til at lufta i syklonen roterer inne i syklonen (skissert med pila i syklonen). Partiklene vil her falle nedover og samles i støvbeholderen, som så må tømmes periodisk. Den filtrerte lufta suges ut gjennom åpningen sentralt i toppen av syklonen, og videre inn til aspirasjonsdetektoren.

Størrelsen på beholderne vil bestemme behovet for periodisk tømming. Dette vil likevel behøves sjeldnere enn med andre ryper kjente filtre.

Claims (5)

1. Filter for filtrering av partikler og fuktighet ved aspirasjonsdetektorer i brannvarslings-systemer, omfattende et innløp (1) med en avgrening (4) ved innløpet, for uttak av innkommet medium til en væskefraskiller (5), idet innløpet (1) strekker seg med et transportrør (9) fram til en partikkelfraskiller i form av en syklon (10), hvilket transportrør (9) føres sideveis inn i syklonen, idet det ved syklonens topp er anordnet et utløp (2) for renset gass og ved syklonens bunn er anordnet en munning (12) for uttak av partikler, karakterisert ved at forgreningen for uttak av væske omfatter ei nedovervendt, tversløpende spalte (4) ved underkanten av transportrøret (9) som fører til syklonen (10), idet et nedløpsrør (5) strekker seg generelt vertikalt nedover og munner ut i en kondensbeholder (ved 6) for oppsamling av fraskilt fuktighet.

2. Filter i samsvar med patentkrav 1, karakterisert ved at nedløpsrøret (5) i sin nedre ende er koblet til et vesentlig oppoverrettet stigerør (7), som i sin øvre ende omfatter en enveisventil (8) for overløp av væske.

3. Filter i samsvar med patentkrav 1 eller 2, karakterisert ved at transportrøret (9) som fører til syklonen er ført skrått nedover fra spalta (4) for utskilling av væske.

4. Filter i samsvar med et av patentkravene 1 - 3, karakterisert ved at munningen for kondensbeholderen (ved 6) og munningen (12) for tilkobling av en beholder for oppsamling av utskilte partikler er plassert opptil hverandre.

5. Filter i samsvar med et av patentkravene 1 - 4, karakterisert ved at innløpet (1) og utløpet (2) ligger i det minste tilnærmet på samme linje.