SE450552B - Luftrenare - Google Patents

Description

15 20 25 30 40 450 552 i 2 resulterar i en stor yta men en som utnyttjas dåligt på grund av att väggarna bildande vecken, speciellt deras radiellt inre områden, är alltför nära varandra.

Då luftrenarinneslutníngens diameter reduceras (för en given genommatning), visar sig problem med ökat tryckfall och ökade lufthastigheter runt elementet, beroende på den asymmetriska dammfördelningen över elementets yta. Det ökade tryckfallet är det allvarligaste problemet, speciellt där den första öppningen i inneslutningen är tangentiellt riktad.

Enligt uppfinningen, i en luftrenare av det ovan angivna . slaget användande ett veckat pappersfilterelement i form av en stympad kon monterat i en rörformig luftrenarinneslutning med en första öppning axíellt med inneslutningen stående i förbindelse med elementets insida vid konens relativt vida ände och en andra öppning i inneslutningens cylindriska vägg stående i förbindelse med konens utsida i närheten av dess relativt smala ände, är elementets axel lutad relativt luft- renarinneslutningens axel bort från den andra öppningen, var- vid det radiella spelet mellan filterelementet och nämnda öpp- ning är ökat för ett givet filterelement utan ökning av inne- slutningens storlek. _ Företrädesvis används den andra öppningen som inloppet till luftrenaren och utloppet är den axiella öppningen stående i förbindelse med elementets insida. Detta arrangemang resul- terar i bättre utnyttjande av den totala ytan hos det veckade papperet bildande elementet, eftersom den yttre ytan hos det senare är lättare tillgängligt för damm, speciellt vad avser bottnarna hos vecken.

Det har observerats att modifieringen enligt uppfinningen först och främst resulterar i ett avsevärt reducerat tryckfall över filterelementet, Den ger också bättre (jämnare) fördel- ning av damm över papperets totala yta, tillsammans med redu- cerade lufthastigheter runt elementet, men dessa senare två effekter har något mindre betydelse. För ett givet element och en given inneslutníngsstorlek (längd och diameter) och vid en standardiserad volymsgenommatning, är resultatet en ökning av elementets användbara livslängd. Detta är betydelsefullt där fysiska hinder förhindrar användandet av en inneslutning med större diameter. Givetvis kan, där så är lämpligt, en något större genommatning erhållas för samma livslängd hos ele- 10 15 20 25 30 35 40 3 u A D 4501552 mentet.

Enligt föreliggande uppfinning kan den önskade lutningen' av filterelementets axel uppnås på åtminstone två sätt. För det första kan motstående ändar hos filterelementet vara an- ordnade att ligga i parallella plan som är i en vinkel till normalen till elementets axel. För det andra kan ändväggarnas delar hos inneslutningen själva vara utformade att mottaga och placera ett normalt symmetriskt element i en ställning med Q lutande axel. Detta föredrages eftersom det avsevärt förenklar elementets framställning.

Filterelementet kan också vara i form av två stympat ko- niska elementdelar av veckat papper sammansatta i delvis för- skjutet förhållande med sina överlappade ändar förbundna med -en ogenomtränglig del för att förhindra läckage genom det ring- formiga utrymmet mellan dem. En sådan utformning beskrivs senare, med hänvisning till figur 3. Det föredragna visade arrange- manget kräver att de två stympat koniska elementdelarna har en gemensam axel som är lutad relativt inneslutningens axel, så- som beskrívits ovan.

Uppfinningen beskrivs nu medelst utföringsexempel och med hänvisning till de åtföljande ritningarna, där fig. 1 är ett schematiskt längdsnítt av en form av luftrenaren enligt upp- finningen, fig. 2 är ett schematiskt längdsnitt av en annan, föredragen utformning av uppfinningen och fig. 3 visar en annan utformning av uppfinningen.

Arrangemangen i figurerna 1 och 2 beskrivs först och efter- som lika delar i de båda figurerna motsvarar varandra, används samma hänvisningssiffror så långt som är möjligt. Enligt figu- rerna innefattar ett luftfilter en cylindrisk inneslutning med en radiell öppning 1 i den cylindriska väggen 2 och en axíell öppning 3 i en ändvägg, 4. Den andra änden är till- sluten av ett löstagbart lock 5 som ger tillgång till ett filterelcment installerat i inneslutningen. Sättet för fast- sättning av locket 5 tillhör inte föreliggande uppfinning och behöver inte beskrivas närmare. Filterelementet bildas av ett veckat pappersfiltermedium 7 uppburet av inre resp. yttre rör 8, 9, av perforerad metall. Ändarna av vecken och rören är tillslutna i ändkåpor 10, 11. Kåpan 11 är försedd med en van- lig ringformig yttre packning 12 som hindrar förbindelse mellan insidan och utsidan av elementet (annat än genom filtcrmedíet). 10 15 20 25 35 4 450 552 Kåpan 10 innefattar en central bländplatta 13, som tjänar samma ändamål som packningen 12.

Enligt figur 1 är filterelementet 6 huvudsakligen stympat koniskt, men ändarna ligger i parallella plan vilka är i en -liten vinkel till normalen till konens axel. Elementet är in- stallerat i ínneslutningen så att en sida av det ligger huvud- sakligen parallellt med inneslutningens vägg motsatt den a radiella öppningen 1. Detta tvingar elementets axel att lutas något i förhållande till inneslutningens axel och det radiella spelet mellan öppningen 1 och filterelementets yttre perfore- rade metallstödrör 9 är därigenom ökat.

Figur 2 visar en stympat koniskt filterelement installerat i en inneslutning i vilken ändväggen 4 och locket 5 själva är anordnade i parallella plan vilka är lutande i förhållande till normalen till inneslutningens axel. Effekten är exakt densamma som i figur 1, men filterelementet självt är symmetriskt, d.v.s. konventionellt, med sina ändar liggande i plan huvud- sakligen vinkelräta mot konens axel. Detta arrangemang har den fördelen att enbart inneslutningen behöver ändras, medan luft- renaren i figur 1 kräver ett speciellt element, som måste in- stalleras korrekt. Elementet i figur 1 installeras automatiskt i korrekt läge, utan möjlighet till monteringsfel, fastän det kräver noggrannhet vid återsättandet av locket 5. Det senare kan vara fastkilat vid inneslutningen för att garantera korrekt passning. Med hänsyn till den relativa lättheten vid framställningen av elementet visat i figur 2, föredrages denna utformning framför den i figur 1. Såsom nämnts tidigare är den första öppningen i inneslutningen företrädesvis ínloppet till luftrenaren och den axiella öppningen är företrädesvis utloppet, eftersom denna utformning resulterar i det bästa möjliga utnyttjandet av ytan hos papperet i elementet.

En luftrenare av typen enligt figur 2 tillverkades och jämfördes med en liknande, konventionell luftrenare i vilken elementets axel inte var lutande i förhållande till inneslut- ningens axel. Luftrenarna var annars likadana, med följande ungefärliga dimensioner.

Inneslutningens längd 47 cm Antal veck 160 Veckdjup 3.8 cm Inneslutníngens dia- Normal kapacitet meter 22 cm 46 cm 17 mS/mm Elementets längd . ía-...éufl-naang-flsh 10 15 20 25 30 35 40 ~ 450 552 s Varje element hade en ytterdiameter, vid sin relativt vida ände, på Zl cm. Dess relativt smala ände hade en ytter- diameter på 18 cm. Både inloppet till och utloppet från inne- slutningen var något mindre än 13 cm i diameter.

Vid test med den givna genommatningen var tryckfallet över den konventionella luftrenaren nära 120 mm vattenpelare, men över luftrenaren enligt uppfinningen var det bara ungefär 80 mm vattenpelare. Detta var en mycket betydelsefull sänkning för en relativt liten ändring i luftrenarens geometri.

Det ínses att den första öppningen i inneslutningen bör ha en diameter ungefär lika med innerdiametern hos det filter- element som angränsar till nämnda öppning för att erhålla ett minimalt tryckfall över luftrenaren. På samma sätt bör den andra öppningen även ha åtminstone samma diameter. g I figur 3 visas en luftrenare som innefattar en cylin- drisk inneslutning med en radíell öppning 20 i den cylindriska väggen 2] och en axiell öppning 22 i ena ändväggen 23. Den motsatta änden är tillsluten av ett löstagbart lock 24 som ger åtkomst till ett filterelement installerat inuti inne- slutningen. Detaljerna för fastsättning av locket vid inne- slutningen ingår inte i föreliggande uppfinning och diskuteras därför inte i närmare detalj. Filterelementet har två stympat koniska delar 25 resp. 26 av veckat papper, vardera uppburna av inre och yttre rör av perforerad metall (icke visade), exakt såsom beskrivits tidigare i samband med figurerna 1 och 2. Delarna är sammansatta i delvis förskjutet förhållande med sina överlappade ändar förbundna med en ogenomtränglig del 27 för att förhindra läckage genom det ringformiga ut- rymmet mellan delarna. Delarnas ändar tillsammans med deras stödrör är tätade i ändkåpor 28, 29, 30 resp. 31. Kåpan 28 har en ringformig tätande packning 32 runt den axiella öpp- ningen Z2. Kåpan 31 innesluter en central blindplatta 33 för att tillsluta elementets ände. Delarna är båda i form av en stympad.kon och de har en gemensam axel som är lutad relativt ínneslutningens axel. Detta uppnås med hjälp av utformningen av ínncslutníngens ändväggar, vilka är anordnade att ligga i parallella plan med en vinkel till normalen till inneslut- ningens axel. Detta möjliggör att filterelementet kan vara symmetriskt, vilket är den enklaste formen att tillverka.

Utformningen enligt figur 3 åstadkommer inte bara en stor 10 15 20 ...w- ...w ....._..,- 450 552 6 mängd filterpapper för en given axiell dimension för inne- slutningen, utan även veckens avstånd i de individuella elementdelarna kan optimeras, för att göra bästa möjliga användning av den tillgängliga extra pappersytan.

Trots att de föregående utformningarna uppvisar ett radiellt inlopp till inneslutningen, är uppfinningen även effektiv med ett tangentiellt inlopp. Faktum är att uppfinning- en har betydelsefulla fördelar i samband med ett tangentiellt inlopp, eftersom den är användbar för minskning av ett problem orsakat av det senare. Detta är att virveln (runt elementet) orsakad av ett tangentiellt inlopp inte omvandlas till ett statiskt tryck på utsidan av elementet. Det upplöses istället gradvis runt elementet, resulterande i en ökning av tryck- fallet av storleksordningen upp till 20%, typiskt 25 mm vattenpelare. Lutning av elementets axel motverkar denna för- lust, genom begränsning av flödet runt elementet och orsakande en stoppande effekt på luftens rörelse..

Användandet av ett tangentiellt inlopp är ofta önskvärt av utseendeskäl. Det möjliggör ofta att ett snyggare rörverk kan användas, t.ex. längs bakväggen på en fordonshytt. Genom användande av principerna hos föreliggande uppfinning kan ett tangentiellt inlopp användas i fall där det annars skulle bi- dra till oacceptabel luftrenarfunktion. ..».........._.__.-_., ._..........._...._. _ /Üfi

Claims (7)

10 15 20 25 30 35 40 450 5.52 Patentkrav

1. Luftrenare av det slag som använder ett veckat pap- persfilterelement <7; 25, 26) i form av en stympad kon mon- terat i en rörformig inneslutning <2; 21) med en första öpp- ning <3; 22) axiell med inneslutningen och stående i förbind- else med insidan hos elementet vid den relativt vida änden <11; 28) hos konen och en andra öppning <1; 20) i innealut- ningens cylindriaka vägg <2; 21) stående i förbindelse med utsidan av elementet <7; 25, 26) i närheten av dess relativt smala ände <10; 30, 31), elementets <7; 25, 26) axel är lutande i förhållande till inneslutningens <2; 21) axel bort fran den andra öppningen <1; k ä n n e t e c k n a d av att 20) varvid det radiella spelet mellan Eilterelementet <7; 25, 26) och den andra öppningen <1; 20) är ökat för ett givet filterelement utan ökning av inneslutningena <2; 21) storlek.

2. Luftrenare enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den andra öppningen <1; 20) är, i användning, inloppet och den axiella öppningen <3; 22) är utloppet.

3. Luftrenare enligt krav 1 eller 2, k ä n n e- t e c k n a d elementets <7; 25, 26) axel åstadkommas genom att göra motstå- ende ändar (10, 11; 28, 30, 29, 31) hoe elementet liggande i av att den relativa lutningen hos filter- parallella plan vilka inte är vinkelräta mot elementets axel.

4. Luftrenare enligt krav 1 eller 2, k ä n n e~ t e c k n a d elementeta <7) axel åstadkommas genom utformningen av inne- av att den relativa lutningen hos filter- slutningens ändväggdelar <4, 5), vilka är anordnade att ligga i parallella plan som inte är vinkelräta mot inneslutningens <2) axel men som är vinkelräta mot filterelementete (7) axel Cfig. 2) k ä n n e- när detta är installerat i inneslutningen.

5. Luftrenare enligt nagot av kraven 1-4, t e c k n a d av att elementet är i form av två stympat koniska delar (25, 26) sammansatta i delvis förakjutet för- hållande med sina överlappande ändar (29, 30) förenade med en ogenomtränglig del (27) varigenom läckage genom det ring- formiga utrymmet mellan delarna förhindras.

6. Luftrenare enligt nagot av kraven 1-5, k ä n n e- 450 552 8 t e c k n a d av att den första öppningen (3; 22) i inne- elutningen (2; 21) har en diameter huvudsakligen lika med innerdiametern hos elementet <7; 25) angränsande därtill.

7. Luftrenare enligt något av kraven 1-6, t e c k n a d tangentiellt mot inneslutningen (2; 21). k ä n n e- av att den andra öppningen <1; 20) är riktad _ ..._.......-. .,._-_~q-- .._ _ -.._ ,. _. _ _.._.., .. d. _.