SE512357C2 - Luftreningsfilter samt förfarande för dess tillverkning - Google Patents

Description

IJ: (ll u; '1- 4 512 357 2 uppbyggnaden av finfiltret är kinkig såtillvida att det är svårt att i praktisk produktion säkerställa att fördelningen av oartikelattranerande element i den kanalavskärande elementsat- sen blir jämn och tät.

Uoofinningens svften och särdrag Föreliggande uppfinning tar sikte på att undanröja o'annämnda olägenheter hos tidigare känd teknik och skapa för- utsättningar icke blott för en enklare och billigare luftre- ningsfunktion utan även för en effektivare filtertillverkning.

T en första aspekt tar därför uppfinningen sikte på att skapa ett konstruktivt enkelt filter som i sig självt kombinerar en grovfiltrerande funktion med en finfiltrerande funktion. tt ytterligare syfte är att skapa ett filter som genom sin kon- struktion gör det möjligt att pà ett enkelt sätt bemästra pro- blemet att åstadkomma jämn och tät fördelning av de partikel- attranerande, sladdriga elementen i satsen av dylika element.

Enligt uppfinningen nås åtminstone det grundläggande syftet medelst ett filter uppvisande de särdrag s i patentkravet 1. Fördelaktiga utföranden av det uppfinningsen- liga filtret är även definierade i de osjälvständiga kraven 2 och 3.

I en andra aspekt avser uppfinningen även ett förfa- rande för tillverkning av luftreningsfilter enligt uppfin- ningen. Karakteristiska särdrag hos detta förfarande är d erade i patentkravet 4. Fördelaktiga utföranden av det up ningsenliga förfarandet är vidare angivna i de osjälvständiga Ytterligare belvsning av teknikens ståndpunkt Genom WO 84/04467 är tidigare känt att i samband med luftreningsfilter i form av cylindriska tuber :vända läng- smala, flexibla eller sladdriga remsor som kan innehålla ele<- trostatiskt laddningsbara fibrer med uppgift att attranera små fall ar emellertid refsorna trans- partiklar ur luften. I detta ormigt placerade i området innanför en cylindrisk vägg av vecka: papper som bildar en tub genom vilken luften passerar 4 Étning inifrån och utåt. Närmare bestämt är remsorna fästa i lll (Il b) u) kl- ê 512 357 3 igen m remsskiktet och filterväggen och varvid remsorn främst har till uppgift att genom mekanisk bearbetning befri filter- väggens insida eller uppströmssida frän partiklar för att pa sä Qi: sätt öka sj lva filterväggens livslängd.

Kort beskrivning av bifogade ritningar På ritningarna är: Flg 1 en scnematisk bild visande dels en vågformad filtervagg, |a. dels en från denna ätskild sats av flexibla finfi_tre- ringselement upphängda pà bärare, varvid bilden illustre- rar ett första steg vid tillverkning av ett filter enligt föreliggande uppfinning, en analog bild kompletterad med ett uppvärmningsdon, nu _ *J- G KO KU 3 en likaledes schematisk bild illustrerande ett andra *Ü ||. tillverkningssteg i vilket filterväggen och finfiltre- ringselementet är sammanförda i och för förbindning med varandra, Pig 4 en bild visande ett tredje och eventuellt avslutande ac: tillverkningssteg i vilket bärarna för finiiltreringsele- menten avlägsnats, och en bild illustrerande ett föredraget, f'" 'Ü ha.

(Q UI 3 ket filterväggen pressats ihop i sitt eget plan.

Eetalierad beskrivning av föredragna utföranden av uoofinningen _ fig 1 betecknar l generellt en filtervägg för grovre- ningsändamàl, medan 2 generellt betecknar en sats flexibla er sladdriga element som tillsammans bildar ett medel för finfiltrering av passerande luft. Filterväggen L har genere- vàgliknande tvärsnittsfcrm. Ehuru vàgformen kan variera nögst avsevärt, t ex frän mjukt rundade, sinusformiga konfigurationer till skarpkantad U-form, visas i exemplet en vägg med veckad W form. N Q) nare bestämt är vàgformationerna-tvärsnittsvis v- miga, varvid varje enskild vàgformaticn avgränsas av två plana väggpartier 3, 3' vilka sträcker sig fràn gemensamma spetsar eller kammar 4, 4'. Det är axiomatiskt att väggen har en viss, godtvcklig utsträckning i riktning vinkelrätt mot ritningspla- net. vid 5 markeras en uppströmssida hos filterväggen, me betecknar en nedströmssida. Med andra ord passerar den luft som K Ä Iali renas i riktning uppifrån och nedåt på ritningen. ; (J: KJ: u; lJn ~ 512 357 4 spetsarna är de spetsar som är belägna på uppströmssidan betecknade 4, medan spetsarna på nedströmssidan är betecknade W m H UI (_) f! l J c u m H I praktiken kan filterväggen bestå av pap < 'Itur och som därför tillåter luft att trånga igenom väggen, men väl icke grövre, fasta eller v*tskeform_ga s ar, vilka fastnar i filterväggen. I stäl_et för just 'apper kan även andra material med porös, luftgenom- släppande enuru partikelfiltrerande struktur k mma _ fråga. De må vidare nämnas att väggen kan vara uppbyggd av två eller flera delskikt vilka tillsammans ger en luftgenomslåppande vagg med önskade, partikelavskiljande egenskaper.

Enskilda flexibla element ingående i elementsafsen 2 är betecknade 7 och visas endast schematiskt i fig i. šlementen kan på i och för sig känt sätt ha formen av trådar, remsor, fibrer, fiberliknande organ eller kombinationer närav. Materia- let i elementen utgörs fördelaktigast av plast av smältbar natur. Med fördel kan elementen bestå av eller innehålla poly- propylen som är ett elektrostatiskt laddningsbart material. ~ r b» iga vid valet av material är just att detta skal- |_| vara elektrostatiskt laddningsbart så att elementen, då de pas- seras av förbiströmmande luft och sätts i rörelse, bringas at- generera statisk elektricitet som ger elementen förmåga att attrahera även mikroskopiskt smá partiklar i luften och därig - nom bringa dessa partiklar att fastna på desamma.

Så långt filterväggen 1 resp. elementsatsen 2 nitti_is beskrivits var for sig är desamma i allt väsentligt tidigare ~ 1.

Enligt föreliggande uppfinning kombineras den vågformiga filterväggen 1 med de flexibla, partikelattra 7 under bildande av en enda, integrerad fi t ske på följande sätt: I ett första steg appliceras elementen 7 k ippevis utmed långsmala bärare 8, vilka visas i tvärsektion _ fig 1 och vilka sträcker sig med sin axiella utstrat kelrått mot ritningsplanet. I praktiken bör bärarna 5 ha minst lika stor längd som filterväggen L. Vi” applicering av elemen- ten 7 på bärarna 8 arrangeras elementen så att de grenslar bärarn Med andra ord erhåller v ill H x/J (D (D LJ (IJ 7w | 1 a. nednängande element 7 i huvudsak T U: LI: to u.

DJ lll LI: 4 512 357 D ett mellanparti 9 nedhängande, skänkelartade partier 10, 10 Fordelaktigast arrangeras elementen så att skänkelpartierna 10, n a t r u_gefär lika långa I praktiken applicer s elemen Såsom bärare kan användas làngsmala oommar som i och for sig Ian na godtycklig tvärsnittsform. I praktiken foredras doc bommar vilka åtminstone utmed en långsida uppvisar en tvär- nittsíorm som svarar mot tvärsnittsíormen nos den del av den 'f enskilda vägformationen i filterväggen som skal- mo Å f' f f AI ßU LQ Q] Ü Û 7.3 | men, 'vs i omradet av vàgtopparna eller spetsarna strömssidan. I det visade exemplet, där den enskilda vàgforma- tionen utgörs av ett väsentligen vinkelrätt, V-íormigt veck är den enskilda bommens 8 överdel sålunda väsentligen U-formig med :vä divergerande, plana ytor orienterade i 90° mot varandra.

I íig 2 betecknar ll ett värmedon som i exemplet utgörs av ett block, t ex av metall, vars undersida är utformad med färsnittsvis V-íormiga spàr 12 vilkas dimensioner i huvudsak svarar mot dimensionerna hos vecken i filterväggen 1. Åtmins- k oä lämcli _ c sätt upphettas till en temperatur vid vilken plastmaterialet i elementen f smälter.

I fig 3 illustreras ett andra forfarandesteg i v'l vágformiga íilterväggen 1 är sammanförd med bärarna 5 och de från dessa nednängande finfiltreringselementen 7. Samtidi _ sas íilterväggen även anpressad mot undersidan av värmeblock- et "T. fenom att blocket ll kan avge värme ti l de mellanparti- er 9 som vilar mot bommarna 8 samtidigt som bcmmarna jämte fil- terväggen pressas an mot blocket kan p lastmaterialet i elemen- a en 7 smältas fast lot nedstromssidan J I ett tredje steg, som illustreras i fig e avlägsnas bom- marna 3, varigenom elementen 7 kommer att kvarsitta "id fil- terväggen, närmare bestämt via sina relativt korta mellanparti- er :_ šlementens skänklar 10, 10' som är längre är me__anpar- *tt 3 sticker närvid ut fritt rörliga från nedstrl sei an a.

I ett rjärde, :Öredraget förfarandesteg reduceras bredden . _ l... . _ . . _ _ nos de enski_da vagtormationerna, vs avs-ande: mellan taroe- lägna vagtoppar 4, 4* minskas. Detta sker genom att jll_l_/äg- b: lJl *Ju ïl| é 512 357 6 gen 1 pressas ihop i sitt eget plan, varefter åtgärder vi tas 1 för att bibehålla detta hoptryckta tillstånd. Detta kan ske exempelvis genom att filterväggen monteras i en omgivande, formstyv ram, ehuru även andra förfaranden är tänkbara.

Genom att den veckade filterväggen komprimeras på ovan angivet sätt kommer avstånden mellan närbelägna fiiterelement i elementsatsen 2 att reduceras i proportion härtill. Ved andra ord förtätas elementsatsen, innebärande att elementsatsens för- måga att avskilja mikroskopiska partiklar ur passerande luft för en given, kanalavskärande tvärsnittsarea, ökas i proportion till förtätningen. Dessutom motverkas risken att tomma hå rum uppstår inuti elementsatsen.

Ehuru det i och för sig är tänkbart att tillföra värme via bommarna 8 föredras det i fig 2 och 3 illustrerade förfa- randet att använda ett block eller annat don som avger värme til elementen 7 från uppströmssidan, dvs via filterväggen.

Såsom bärande bommar kan härvid med fördel användas stavar av lementen (D trä vilka med lätthet släpper från plastmaterialet i de skall avlägsnas.

Uoofinningens funktion och fördelar integrerade filtret eniigt fig :le Det färdiga, eller 5 kombinerar n förfiltrerande eller grovavskiljande funktion med 5 en finfiltrerande funktion. Sålunda kan grövre, vanligen syn- liga beståndsdelar i den luft som skall renas avskiljas av tervä en 1, medan mikrosko iskt små vanli en osvnli a nartik- , _ y lar som medföljer luften genom filterväggen l låter sig avskil- jas genom elementens 7 förmåga att generera statisk elektrici- tet som attraherar dylika partiklar till elementen. I detta sammanhang skall understrykas att illustrationerna på ritning arna ar schematiska, i synnerhet med avseende på tätheten nel- ian elementen / Ehuru elementen på ritningarna illustreras i linjära streck är desamma sålunda i betydligt större till antalet och därför sammanförda eller packade tatt intill varan“ra, i svnnerhet i de fall :esanma komorimerats på det sätt som beskrivits i anslutning till fig 5 Dessutom är elementen i verkligheten icke geni nt linjära utan snarare krusiga eller vågformiga. ljl (Il (J Un u; L) 1.1: - 512 357 7 Genom det beskrivna förfarandet låter sig filtret förfä digas på ett enkelt och därmed prisbilligt sätt med användande a -.. v ta komponenter.

Tänkbara modifikationer av uppfinningen Uppfinningen är ej begränsad till de utföranden som beskrivs ovan och som visas schematiskt på ritningarna. I stäl~ let för att smälta fast finfiltreringselementen mot filterväg- gen är det sålunda tänkbart att anfästa desamma på annat sä t ex med hjälp av lim eller andra adhesionsmedel. Ehuru fin- filtreringselementens längd på ritningarna visats vara betjc- ligt större än djupet hos vägformationerna i filterväggen kan även andra dimensionsrelationer bli aktuella. Exempelvis kan vägformationerna vara så djupa att de innesluter elementen, dvs elementen hänger ej ned under det plan i vilket vägtopparna 4' på nedströmssidan är belägna. Det uppfinningsenliga filtret låter sig även tillverkas på annat sätt än med hjälp av bärare som avlägsnas från finfiltreringselementen. Sålunda är det tänkbart att smälta samman eller på annat sätt förbinda ändar av finfiltreringselementen i en för samtliga element gemensam ryggdel vilken införs i den enskilda vägformationen frå strömssidan och förbinds med vàgtoppartiet på uppströmssidan.

Det mä även understrykas att den föravskiljande, vägformiga filterväggen 1 kan vara förfärdigad på annat sätt än i form av en sammanhängande, veckad pappersbana. Sålunda är det tänkbart att sätta samman enskilda, tvärsnittsvis V-formiga kassetter av luftgencmsläppande material sida vid sida och förbinda dessa via längsgående kanter. Härvid kan dessa kassetter förses med finfiltreringselement av angivet slag vilka vid en ände _; binds med just de längsgående kanter på kassetterna som binds inbördes under bildande av en sammannängan a filtervägg. Det skall även påpekas att I lterv" e :vis behöver na plan (ehuru veckad eller vägformigfl vän Q ..- - 11 form. Sålunda kan filterväggen även ges va_'c eller bäg- Qi '1 t..

(I) W f; u V! -i 'r - H1 cr ic grundform.

Claims (3)

L!! - 512 357 8 Patentkrav L L ttreningsfilter, k ä n n e t e c k n a t därav, att det- samma innefattar dels en tvärsnittsvis generellt vågfolmig fi-- tervägg (1) av ett material med porös eller fibrös strdktur gen m vilken luft, men ej grövre partiklar, kan passera från en uppströmssida (5) till en nedströmssida (6), varvid sagda fil- l-J

1/1 (a: (J: tervägg har till uppgift att grovrena passerande luft, dels en sats (2) långsmala, flexibla eller sladdriga element (1) av elektrostatiskt laddningsbart material, vilka är rörliga för att då de passeras av förbiströmmande luft bringas att generera statisk elektricitet med uppgift att till elementen attrahera även mikroskopiskt små partiklar i luften under finíi trering av denna, och att finfiltreringselementen (7) är lokaliserade på nedströmssidan av filterväggen (1) och fasthàllna mot denna, närmare bestämt införda i sådana vägformationer som är öppna mot filterväggens nedströmssida (6).

2. Luftreningsfilter enligt krav l, k ä n n e t e c k - n a t därav, att finfiltreringselementen är arrangerade i väsentligen U~formade konfigurationer vilka har mellanpartier (9) mellan två skänkelartade partier (10, lO') fästa i våg- toppspartier som är motsatta de enskilda vågformationernäs öpp- ningar mot nedströmssidan (6).

3. Luftreningsfilter enligt krav l, k ä n n e t e c k - n a t därav, att finfiltreringselementen (7) åtminstone delvis består av smältbar plast, varvid elementen är förbundna med filterväggen (1) genom att vara fastsmälta mot denna. 4 Förfarande för tillverkning av luftreningsíilter, k ä n - n e t e c k n a t av att kombinera å ena sidan en tvärsnitts- vis generellt vågformig filtervägg (1) av ett material med pcrös eller fibrös struktur g nom vilken luft, men ej grövre partiklar, kan passera från e. uppströmssida 5 ti _ en ned- strömssida (ST, med en sats längsmala, flexibla eller sladdriga element (7) av elektro tatiskt laddningsbart material, "lika ar Un h) Un u; 4A ¥ 512 357 9 ten attrahera även mikroskopiskt små partiklar i luften under finfiltrering av denna, varvid finfiltreringselementen (7) färg in i sådana vägformationer som är öppna mot nedströmssidan (5) V filtervaggen Ii) och förbinds med denna 5. Förfarande enligt krav 4, k ä n n e : e c k n a : därav, att filterväggen (l) och finfiltreringselementen T satts sam- man genom; a) att applicera knippen av elementen (7) utmed längsmala bärare (8) i ett dessa grenslande tillstànd, b) a t föra samman den vàgformiga filterväggen (L) med sagda bärare (8) jämte finfiltreringselementen (7), närmare bestämt med de sistnämnda införda i sådana vägformaticner som är öppna mot filterväggens nedströmssida (6), ocn c) att näfta fast elementen (7) mot sagda filtervägg flß. 6. Förfarande enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a : därav, att bärarna (8) avlägsnas frán filterväggen under kvarlämnande av enbart finfiltreringselementen (7) på denna. 7. Förfarande enligt något av kraven 4-6, k ä n n e - t e c k n a : därav, att finfi :reringselementen .Ti åtminsto- ne delvis består av smältbar plast och att fastnäftning av ele- menten mot filterväggen sker genom applicering av värme mot elementen under fastsmältning av dessa mot fiiterväggen. 8 Förfarande enligt krav 7, k a n n e t e c < n a _ därav, att erforderligt värme appliceras mot elementen 67» frän fil- :erväggens (1) uppströmssida (5). 9. Föriarande enligt något av kraven 4-8, k ä n n e : e o k - n a t därav, att såsom bärare används en bom få” som äïminsto- ne utmed en längsida uppvisar en tvärsnittsform vilken svarar mot tvärsnittsformen hos den del av en enskild vägí:rma:ion “ vilken finfiltreringselementen (7) skall införas och an:äs:as. LC. Förfarande enligt något av kraven 7 eller 5, k ä n t e c k n a t därav, att elementen (7) na;_s samman l en KJ! é 512 357 10 gemensam rygg vilken förs in i den enskilda vàgformationen och smälts fast mot filterväggen. ll. Förfarande enligt något av kraven 4-1G, k ä n n e - t e c k n a t därav, att bredden hos filtervàggens vàgíorma- tioner efter fastsättning av finfiltreringselementen (7) redu- ceras genom att väggen trycks ihop i sitt eget plan, allt under förtätning av satsen av de ut från filterväggen sig sträckande finfiltreringselementen (7).