PL235802B1 - Filtr kieszeniowy i profil zacisku mocującego kieszeń filtracyjną - Google Patents

Description

Wynalazek dotyczy filtra kieszeniowego do usuwania zanieczyszczeń ze strumienia powietrza lub gazu w przemysłowych instalacjach wentylacji, zwłaszcza do filtracji powietrza dostarczanego do turbin gazowych i turbosprężarek oraz w klimatyzacji. Ponadto, wynalazek dotyczy profilu do wytwarzania zacisku mocującego kieszeń filtracyjną, stanowiącego element ramy nośnej tego filtra kieszeniowego.

W klimatyzacji i systemach wentylacji stosuje się filtry, w których oddziela się zanieczyszczenia ze strumienia przepływającego powietrza oraz zatrzymuje je na powierzchni filtra lub pomiędzy elementami filtracyjnymi. Tkaniny i włókniny do celów filtracyjnych wytwarza się przede wszystkim z włókien polimerowych, stosuje się również włókno szklane, celulozę i bawełnę.

Filtry powietrza posiadają różne konstrukcje np. kasetową, kieszeniową, kompaktową, i inne, co determinuje ich przeznaczenie. Natomiast filtry kieszeniowe składają się z wielu kieszeni filtracyjnych, osadzonych w specjalnej konstrukcji ramach nośnych. W kieszeni filtracyjnej krawędzie wlotu są szczelnie zaciśnięte pomiędzy współpracującymi elementami ram oraz żebrowymi profilami, które zamocowane są końcami wewnątrz ram nośnych. W stanie zmontowanym przez rozmieszczone obok siebie kieszenie filtracyjne przepływa strumień powietrza tak, że pyły i inne zanieczyszczenia osadzane są wewnątrz kieszeni.

Ramy nośne dla filtrów kieszeniowych wykonane są z profili z tworzyw sztucznych lub metalowych, jako układ ram zespolonych, jak np. w EP 1883464 B1 lub składają się z części połączonych łącznikami jak np. EP 2998010 (A2). Stosuje się również oddzielne łączniki narożne (kątowe) jak np. WO9837945. Ponadto wyposażone są w środki do mocowania i utrzymywania kieszeni filtracyjnych.

Profile, z których zbudowane są ramy nośne oraz wewnętrzne żebrowe profile ram, mogą posiadać kształt dopełniający się po złączeniu dwóch elementów profilowych. Rozwiązanie takie jest przedmiotem patentu EP 1579904 B1. W publikacji WO2006083239A1 ujawniono ramę z tworzywa sztucznego dla filtrów workowych, w której części górna oraz dolna są integralne i tworzą podstawową strukturę filtra. Znane są również ramy zbudowane z profili otwartych, jak opisano w DE4239478C1, przeznaczone do podwieszania wstęgi włókniny, folii, siatki i innych oraz wykorzystywane np. w szklarniach, otworach drzwiowych i podobnych. Metalowa U-kształtowa rama zawiera listwę zaciskową osadzaną między ramionami profilu do mocowania krawędzi materiału.

Elementy narożne, przeznaczone do łączenia ramek, ukształtowane są z otwartych lub pełnych profili, których powierzchnie boczne posiadają elementy pośrednie dla utworzenia połączenia wtykowego. Z opisu patentu EP0610674 (B1) znane jest złącze kątowe profilowych ram np. okiennych, zawierające ścięte skośnie puste kształtowniki i łącznik kątowy osadzony swoimi ramionami w komorach wewnętrznych kształtowników. Między powierzchniami bocznymi a wewnętrznymi powierzchniami ograniczającymi kształtowników znajdują się przestrzenie szczelinowe wyznaczone przez elementy odległościowe.

Filtr kieszeniowy według wynalazku, zawierający ramową konstrukcję nośną z co najmniej dwiema kieszeniami filtracyjnymi, a ramowa konstrukcja posiada równoległe parami elementy profilowe połączone łącznikami narożnymi oraz ma listwowe wkładki, przy czym każda kieszeń filtracyjna po stronie wlotu ma przylegle krawędzie osadzone w zacisku mocującym, którego końce osadzone są wewnątrz ramowej konstrukcji równolegle do jednej pary elementów profilowych, a swobodne krawędzie odpowiednio mocuje się w elementach profilowych ramowej konstrukcji, ponadto zacisk mocujący składa się z dwóch profili z zespołem elementów pozycjonujących oraz blokujących, charakteryzuje się tym, że zaciski mocujące osadzone są w otworach listwowych wkładek, wykonanych przelotowo na długości co najmniej jednej pary elementów profilowych, przy czym listwowe wkładki osadzone są na długości między łącznikami elementów profilowych oraz pozycjonowane w nich wzajemnie przez podpory na powierzchni każdej ścianki usztywniającej łącznika.

Podpory wykonane są na powierzchni każdej ścianki usztywniającej tak, że końcowe części każdej podpory, po złożeniu ramy z łącznikami, znajdują się w obszarze przyległych powierzchni elementu profilowego.

W każdym łączniku obydwie ścianki narożne mają ramiona mocujące wyposażone w prowadnice.

W każdym łączniku ścianki usztywniające mają kontur dopełniający kształt naroża.

PL 235 802 B1

Każdy element profilowy, o ceowym kształcie zewnętrznym, ma pustą sekcję wydzieloną przez przegrodę równoległą do środnika, przy czym każda sekcja skonfigurowana jest obustronnie z ramionami mocującymi przyległych łączników, które to ramiona mocujące wyposażone są w blokujące wypusty odpowiadające przelotowym otworom przegrody i/lub środnika.

W każdym elemencie profilowym swobodne krawędzie kieszeni filtracyjnych znajdują się między przegrodą a dociskającą je listwową wkładką.

Otwory w listwowych wkładkach są wykonane powyżej jej dolnej krawędzi lub otwory wykonane są tak, że ich dolna krawędź jest nieciągła.

Profil zacisku mocującego kieszeń filtracyjną w ramowej konstrukcji, posiada skrajnie usytuowane elementy wpustowe i wypustowe do tworzenia w zacisku co najmniej jednego złącza pozycjonującego oraz złącza blokującego przez elementy blokujące wyposażone w zaczepy oraz ma komory większą i mniejszą po obydwu stronach elementu blokującego, usytuowanego między ramionami z elementami wpustowymi i wypustowymi, charakteryzuje się tym, że

- element blokujący i komora osadcza są tak uformowane i mają tak dobrane wymiary, że

- w elemencie blokującym górna część z zaczepem jest przesunięta o odcinek dx względem prostej prostopadłej do jego podstawy i przechodzącą przez środek O, a część elementu blokującego przy podstawie tworzy jego podparcie kształtowe,

- powierzchnia zaczepu o wymiarze Di jest większa od szerokości wlotu do komory osadczej, przy czym jeden mocujący koniec zaczepu znajduje się w odległości dz od tej prostej OB i poniżej górnego końca elementu wypustowego,

- natomiast drugi dystansujący koniec zaczepu znajduje się w odległości dg od tej prostej i powyżej górnego końca elementu wpustowego, które nadają mu taki kształt, że tak utworzony element blokujący można wciskowo przeprowadzać przez komorę osadczą drugiego profilu a jego górna część odkształca się sprężyście tak, że co najmniej jeden dystansujący koniec zaczepu ustala położenie odpowiadającego elementu wypustowego.

W elemencie blokującym powierzchnia zewnętrzna mocującego końca ma kształt przynajmniej w części skonfigurowany z podparciem kształtowym w komorze osadczej. W elemencie wpustowym oporowa powierzchnia nachylona jest do płaszczyzny poziomej pod kątem β w zakresie 40° do 80°, natomiast kąt a między oporowym ramieniem a oporową powierzchnią ma zakres 65° do 120°.

Podparcie kształtowe ma powierzchnie zewnętrzne ukształtowane przez łuki wklęsłe i wypukłe.

Powierzchnia zaczepu ma niesymetryczny kształt grzybkowy.

Rozwiązanie według wynalazku ma prostą oraz lekką konstrukcję, a zastosowanie otwartego ceowego profilu w ramie nośnej oraz profili zaciskowych bocznych do mocowania kieszeni filtracyjnych a także zacisków mocujących, umożliwia stosowanie w filtrach materiałów o różnej grubości, w tym delikatnych podatnych na uszkodzenia, sztywnych lub z dodatkiem włókna szklanego. Ramowa konstrukcja posiada również łączniki zapewniające ramie stabilność, którą dodatkowo zwiększa przegroda i utworzona pusta sekcja. Natomiast ukształtowanie profilu zacisku mocującego, zwłaszcza zaokrąglone kształty powierzchni komory oraz zaczepów, zwiększa przestrzeń dla mocowanego materiału filtracyjnego, co zmniejsza jego naprężenie w zacisku. Ponadto ogranicza możliwość jego uszkodzenia na złączu oraz zapewnia mocowanie na styku powierzchniowym a nie punktowym, jak dotychczas.

Przedmiot wynalazku pokazano w przykładowym wykonaniu na rysunku, na którym:

fig. 1 jest widokiem ogólnym filtra kieszeniowego, fig. 2 przedstawia przekrój poprzeczny części filtra kieszeniowego, fig. 3 przedstawia filtr kieszeniowy z rozłożeniem jego elementów, fig. 4 przedstawia w widoku część narożnika ramy, fig. 5 i fig. 6 pokazują w przekroju połączenie elementu profilowego z łącznikiem narożnym, fig. 7 i fig. 8 pokazują w widoku ogólnym łącznik narożny w odmianach konstrukcyjnych, fig. 9 przedstawia w widoku z tyłu łącznik narożny z fig. 7, fig. 10 pokazuje mocowanie krawędzi przyległych kieszeni filtracyjnej w zacisku mocującym, fig. 11 przedstawia zacisk mocujący w widoku czołowym, fig. 12 przedstawia profil zacisku mocującego w widoku ogólnym, fig. 13 przedstawia profil zacisku mocującego w widoku czołowym.

Filtr kieszeniowy, pokazany w przykładzie wykonania na fig. 1 w widoku ogólnym, posiada czworokątną ramową konstrukcję 1 nośną, wykonaną z tworzywa sztucznego lub metalu. Wewnątrz ramy rozmieszczone są kieszenie filtracyjne 2, których ilość, jak i wielkość ramowej konstrukcji, dostosowana

PL 235 802 B1 jest do wymogów systemu filtracji. Ramową konstrukcję 1 tworzą równoległe parami elementy profilowe 1a połączone czterema łącznikami 3 narożnymi (kątowymi).

Elementy profilowe 1a wykonane są jako profile otwarte, mają ceowy kształt zewnętrzny, a wewnątrz każdego nich oraz na długości między łącznikami 3 osadzone są listwowe wkładki 4.

Każda z sześciu kieszeni filtracyjnych 2, jak w przykładzie na fig. 2, po stronie wlotu ma przylegle krawędzie osadzone w zaciskach mocujących 6, a pozostałe swobodne krawędzie odpowiednio mocuje się w ramowej konstrukcji 1, co zostanie objaśnione w dalszej części opisu. Końce zacisków mocujących 6 osadzone są w otworach 7 listwowych wkładek 4, przy czym otwory te wykonane są przelotowo na długości jednej pary elementów profilowych 1a, tak, że listwowe wkładki 4 mają nieciągłą krawędź dolną lub otwory 7 wykonane są powyżej jej dolnej krawędzi, jak pokazano na fig. 2 do 4. W drugiej parze elementów profilowych 1a listwowe wkładki 4 nie mają otworów i stanowią osłonę zamykającą.

Każdy element profilowy 1a ma ograniczniki 8 przemieszczenia wzdłuż obydwu swobodnych krawędzi po stronie wewnętrznej, które stanowią wzdłużne oparcie dla krawędzi listwowej wkładki 4.

W każdym z łączników 3 obydwie ścianki narożne 5a mają ramiona mocujące 9, które wyposażone są w prowadnice 10. Dla osadzenia tych ramion mocujących 9 - element profilowy 1a ma pustą sekcję wydzieloną przez przegrodę 11 równoległą do środnika 12. Prowadnice 10 także są sfazowane dla ułatwienia wprowadzenia ramion mocujących 9.

Każda sekcja skonfigurowana jest obustronnie z ramionami mocującymi 9 przyległych łączników 3, które to ramiona mocujące 9 wyposażone są w blokujące wypusty 13 odpowiadające przelotowym otworom 14 przegrody 11 i środnika 12.

Natomiast ścianki usztywniające 5b dolna i górna łącznika 3 połączone są ze ściankami narożnymi 5a pod kątem prostym, i mają kontur dopełniający kształt naroża. W przykładowym wykonaniu łącznika 3, na fig. 7 lub fig. 8, kontur ten ma kształt kwadratu, ale możliwe jest wykonanie w innym kształcie np. trójkątnym, trapezowym i podobnym, co wymaga odpowiedniego ścięcia bocznej krawędzi elementu profilowego 1a dla dopasowania.

Na powierzchni każdej ścianki usztywniającej 5b dolnej i górnej znajdują się podpory 15 w celu pozycjonowania listwowych wkładek 4. Podpory 15 wykonane są tak, że po złożeniu ramowej konstrukcji 1 z łącznikami 3, końcowe części każdej podpory 15 znajdują się w obszarze przyległych powierzchni elementu profilowego 1a. Podpory 15 zostały pokazane na fig. 7 i fig. 8 w dwóch przykładowych wykonaniach, jako jedno- lub dwuczęściowy element kątowy na powierzchni ścianki usztywniającej 5b.

Jak już napisano każda z sześciu kieszeni filtracyjnych 2, po stronie wlotu powietrza, ma przylegle krawędzie osadzone w zaciskach mocujących 6, natomiast swobodne krawędzie kieszeni znajdują się w każdym elemencie profilowym 1a ramowej konstrukcji 1 między przegrodą 11 a dociskającą je listwową wkładką 4.

Zacisk mocujący 6 ma powierzchnię zewnętrzną skonfigurowaną z luzem z kształtem otworów 7 w listwowych wkładkach 4, które w przykładowym wykonaniu na fig. 3, mają obrys prostokątny. Dla stabilnego osadzenia zacisków mocujących 6 w otworach 7 powierzchnia boczna każdego jego profilu 16 ma rowki 16a dla tworzenia złącza zaczepowego z krawędzią otworu 7. Możliwość przesunięcia zacisków mocujących 6 może być również ograniczona przez zmniejszenie luzu między zaciskami a przegrodą 11 równoległych elementów profilowych 1a.

Zacisk mocujący 6 składa się z dwóch profili 16, gdzie każdy profil posiada skrajnie usytuowane ramiona z elementem wpustowym 17 i wypustowym 18 do tworzenia w zacisku złączy pozycjonujących oraz elementy blokujące 19 wyposażone w zaczepy 20 dla utworzenia złącza blokującego.

Element wpustowy 17 ma kształt zbliżony do litery „U” a oporowa powierzchnia 17a nachylona jest do płaszczyzny poziomej pod kątem β w zakresie 40° do 80°, natomiast kąt a między oporowym ramieniem 17b a oporową powierzchnią 17a ma zakres 65° do 120°. Element wypustowy 18 tworzy z elementem wpustowym 17 złącze wpustowo-wypustowe, i ma ukształtowanie umożliwiające połączenie. Na fig. 9 pokazano element wypustowy 18 jako kątowe zagięcie końca ramienia do wewnątrz, którego wielkość determinuje zwłaszcza kąt a.

Profil 16 ma również komorę 21 osadczą wykonaną jako większa i komorę 22 mniejszą, usytuowane po obydwu stronach elementu blokującego 19, który z kolei znajduje się między ramionami z elementami wpustowym 17 i wypustowym 18.

W elemencie blokującym 19 jego część górna 19a z zaczepem 20 jest przesunięta o odcinek dx względem prostej OB prostopadłej do jego podstawy 23 i przechodzącą przez środek O, co zwiększa

PL 235 802 B1 powierzchnię komory 21 osadczej. Dolna część elementu blokującego 19 przy podstawie 23 ma powierzchnie zewnętrzne ukształtowane przez łuki wklęsłe i wypukłe i tworzy jego podparcie 19b kształtowe.

Powierzchnia zaczepu 20 ma niesymetryczny kształt grzybkowy z obydwoma końcami ukształtowanymi łukowo, a szerokość Di zaczepu jest większa od szerokości Dwl wlotu do komory 21 osadczej. Ponadto jeden mocujący koniec 24 zaczepu 20 znajduje się w odległości dz od prostej OB i poniżej górnego końca elementu wypustowego 18. Powierzchnia zewnętrzna mocującego końca 24 ma kształt przynajmniej w części skonfigurowany z podparciem 19b w komorze 21 osadczej.

Natomiast drugi dystansujący koniec 25 zaczepu 20 znajduje się w odległości dg od tej prostej OB i powyżej górnego końca elementu wpustowego 17.

Powyżej opisane cechy profilu nadają mu taki kształt, że element blokujący 19 można wciskowo przeprowadzać osiowo lub pod kątem przez komorę 21 osadczą drugiego profilu a jego górna część 19a odkształca się sprężyście tak, że dystansujący koniec 25 zaczepu ustala położenie odpowiadającego elementu wypustowego 18.

Profile tworzące zacisk mocujący 6 nie muszą być identyczne, chociaż jest to celowe ze względów ekonomiki produkcji. Dla zamocowania i utrzymania kieszeni filtracyjnej wystarczającym jest, gdy skrajnie usytuowane ramiona z elementem wpustowym i wypustowym utworzą jedno złącze pozycjonujące, natomiast elementy blokujące wyposażone w zaczepy z niesymetrycznym kształtem grzybkowym lub podobnym utworzą złącze blokujące z profilem o cechach, jak wyżej opisano.

Lista oznaczeń ramowa konstrukcja nośna

1a elementy profilowe kieszeń filtracyjna łącznik listwowe wkładki

5a ścianka narożna łącznika 3

5b ścianka usztywniająca łącznika 3 zaciski mocujące otwory listwowej wkładki ograniczniki przemieszczenia w el. profilowym 1a ramiona mocujące łącznika 3 prowadnice ramion 9 przegroda w el. profilowym 1a środnik w el. profilowym 1a blokujące wypusty ramion 9 przelotowe otwory dla blokujących wypustów 13 podpora profil zacisku mocującego 6

16a rowki w profilu element wpustowy profilu 16 zacisku mocującego 6

17a powierzchnia oporowa

17b oporowe ramię element wypustowy profilu 16 zacisku 6 element blokujący

19a cz. górna elementu blokującego 19

19b podpora kształtowa elementu blokującego 19 zaczep elementu blokującego 19 komorę osadcza profilu 16 komora profilu 16 podstawa elem. blokującego 19 mocujący koniec zaczepu 20 dystansujący koniec zaczepu 20

OB prosta prostopadła do podstawy 23 dx przesunięcie górnej części elem. blokującego względem prostej OB dz odległość mocującego końca 24 od prostej OB

PL 235 802 B1 dg odległość dystansującego końca 25 od prostej OB

Di szerokość zaczepu 20

Dwl szerokość wlotu do komory 21 α, β kąty el. wpustowego 17

Claims (12)

1. Filtr kieszeniowy, zawierający ramową konstrukcję nośną z co najmniej dwiema kieszeniami filtracyjnymi, a ramowa konstrukcja posiada równoległe parami elementy profilowe połączone łącznikami narożnymi oraz ma listwowe wkładki, przy czym każda kieszeń filtracyjna po stronie wlotu ma przylegle krawędzie osadzone w zacisku mocującym, którego końce osadzone są wewnątrz ramowej konstrukcji równolegle do jednej pary elementów profilowych, a swobodne krawędzie odpowiednio mocuje się w elementach profilowych ramowej konstrukcji, ponadto zacisk mocujący składa się z dwóch profili z zespołem elementów pozycjonujących oraz blokujących, znamienny tym, że zaciski mocujące (6) osadzone są w otworach (7) listwowych wkładek (4), wykonanych przelotowo na długości co najmniej jednej pary elementów profilowych (1a), przy czym listwowe wkładki (4) osadzone są na długości między łącznikami (3) elementów profilowych (1a) oraz pozycjonowane w nich wzajemnie przez podpory (15) na powierzchni każdej ścianki usztywniającej (5b) łącznika (3).

2. Filtr według zastrz. 1, znamienny tym, że podpory (15) wykonane są na powierzchni każdej ścianki usztywniającej (5b) tak, że końcowe części każdej podpory, po złożeniu ramy (1) z łącznikami (3), znajdują się w obszarze przyległych powierzchni elementu profilowego (1a).

3. Filtr według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że w każdym łączniku (3) obydwie ścianki narożne (5a) mają ramiona mocujące (9) wyposażone w prowadnice (10).

4. Filtr według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że w każdym łączniku (3) ścianki usztywniające (5b) mają kontur dopełniający kształt naroża.

5. Filtr według zastrz. 1, znamienny tym, że każdy element profilowy (1a), o ceowym kształcie zewnętrznym, ma pustą sekcję wydzieloną przez przegrodę (11) równoległą do środnika (12), przy czym każda sekcja skonfigurowana jest obustronnie z ramionami mocującymi (9) przyległych łączników (3), które to ramiona mocujące (9) wyposażone są w blokujące wypusty (13) odpowiadające przelotowym otworom (14) przegrody (11) i/lub środnika (12).

6. Filtr według zastrz. 1, znamienny tym, że w każdym elemencie profilowym (1a) swobodne krawędzie kieszeni filtracyjnych (2) znajdują się między przegrodą (11) a dociskającą je listwową wkładką (4).

7. Filtr według zastrz. 1, znamienny tym, że otwory (7) w listwowych wkładkach (4) wykonane są powyżej jej dolnej krawędzi lub wykonane są tak, że ich krawędź dolna jest nieciągła.

8. Profil zacisku mocującego kieszeń filtracyjną w ramowej konstrukcji, posiada skrajnie usytuowane elementy wpustowe i wypustowe do tworzenia w zacisku co najmniej jednego złącza pozycjonującego a dla złącza blokującego ma elementy blokujące wyposażone w zaczepy oraz ma komory po obydwu stronach elementu blokującego, usytuowanego między skrajnymi ramionami z elementami wpustowymi i wypustowymi, znamienny tym, że element blokujący (19) i komora (21) osadcza są tak uformowane i mają tak dobrane wymiary, że

- w elemencie blokującym (19) górna część (19a) z zaczepem (20) jest przesunięta o odcinek dx względem prostej OB prostopadłej do jego podstawy (23) i przechodzącą przez środek O, a część elementu blokującego (19) przy podstawie (23) tworzy jego podparcie (19b) kształtowe, - powierzchnia zaczepu o wymiarze D1 jest większa od szerokości Dwl wlotu do komory (21) osadczej, przy czym jeden mocujący koniec (24) zaczepu (20) znajduje się w odległości dz od tej prostej OB i poniżej górnego końca elementu wypustowego (18), natomiast drugi dystansujący koniec (25) zaczepu (20) znajduje się w odległości dg od tej prostej OB i powyżej górnego końca elementu wpustowego (17), które nadają im taki kształt, że tak utworzony element blokujący (19) można wciskowo przeprowadzać przez komorę (21) osadczą drugiego profilu a jego górna część odkształca się

PL 235 802 B1 sprężyście tak, że co najmniej jeden dystansujący koniec (25) zaczepu (20) ustala położenie odpowiadającego elementu wypustowego (18).

9. Profil według zastrz. 8, znamienny tym, że w elemencie blokującym (19) powierzchnia zewnętrzna mocującego końca (24) ma kształt przynajmniej w części skonfigurowany z podparciem (19a) kształtowym w komorze (21) osadczej.

10. Profil według zastrz. 8, znamienny tym, że w elemencie wpustowym (17) oporowa powierzchnia (17a) nachylone jest do płaszczyzny poziomej pod kątem β w zakresie 40° do 80°, natomiast kąt a między oporowym ramieniem (17b) a oporową powierzchnią (17a) ma zakres 65° do 120°.

11. Profil według zastrz. 8, znamienny tym, że podparcie (19a) kształtowe ma powierzchnie zewnętrzne ukształtowane przez łuki wklęsłe i wypukłe.

12. Profil według zastrz. 8, znamienny tym, że powierzchnia zaczepu (20) ma niesymetryczny kształt grzybkowy.