SE516929C2 - Luftreningsfilter - Google Patents

Description

20 25 30 516 929 2 Genom SE 500 636 är vidare förut känd en anordning som filtrerar över längsgående, fritt hängande fibrer eller sladdriga element med lösa ändar som uppbärs av en stomenhet vilken tillsammans med fibrerna införts l ett rör. Stomen- heten som utbreder sig tvärs röret är försedd med luftfördelande rör. Fibrernas rörelse mot varandra genererar ett elektrostatiskt fält som utnyttjas för attraktion av mikroskopiska partiklar.

Fiberrnaterialet är liksom i SU 1 125 053 ovan exempelvis en polymer.

Gemensamt för de tre ovan angivna, patenterade anordningarna är att de är av- sedda för filtrering av mikropartiklar (mikrona partiklar) i luft och att de arbetar dels efter principen att mekaniskt slå loss partiklar från ett omgivande filter respektive alstrar elektrostatiska krafter för attraktion av mikrona partiklar.

Genom SE 502 891 är vidare förut känt ett elektrostatiskt filter som inne- fattar en mångfald remsor som bringas att gnidas mot varandra för åstadkomman- de av elektrostatisk elektricitet.

Liksom vid de övriga ovan nämnda luftfiltren förutsätts att elementen mås- te kunna röra sig och gnida mot varandra för att åstadkomma den statiska elektri- citeten.

De kända luftfiltren som omnämnts ovan är avsedda främst för filtrering av mikrona partiklar, d.v.s. ej filtrering av gaser eller lukter i molekyl- eller vätskeforrn.

Framförallt förekomsten av vätskedropper såsom exempelvis i matos eller lös- ningsmedel, förstör dessutom den elektrostatiska verkan och sätter snabbt igen filtren.

Det första ändamålet med föreliggande uppfinning är mot denna bakgrund att åstadkomma ett luftfilter för filtrering av gaser och lukter i molekyl- eller vätske- form, men även för filtrering av mikrona partiklar.

Detta ändamål har enligt en första aspekt av uppfinningen ernåtts genom att ett luftreningsfilter av det i patentkravets 1 ingress angivna slaget uppvisar de speciella särdrag som anges i kravets kännetecknande del.

Tack vare kemisk förbehandling av adsorptionskropparna fås en god filtre- ringseffekt, exempelvis av gaser och lukter, genom i huvudsak kemisk bindning, dipolbindning och adsorption, men även ren attraktion. Filtreringen sker därvid över en i relation till andra filter stor filteryta med ett lågt tryckfall. Med lämpligt valt ytbeläggningsmedel uppnås ett effektivt sätt att adsorbera även de vätskeformiga föroreningarna. Genom att adsorptionskropparna är porösa erhålls en mycket stor 10 15 20 25 30 516 929 3 adsorptionsyta som ytbeläggningsmedlet är anbragt på. Genom att adsorptions- kropparna är långsträckta och anordnade parallellt med strömningsriktningen strömmar luften längs med kropparna varvid skiktbildning ökar adsorptionen. Vida- re så blir strömningsmotståndet mindre än när luften måste strömma tvärs igenom adsorptionskroppar. Höljets funktion är dels att hålla samman adsorptionskroppar- na dels leda luften längs kropparna under en förlängd tid. Mantelväggen har längsgående slitsar. En del av den luft som strömmar genom filterkropparna strömmar ut genom dessa slitsar, och genom att reglera utloppsöppningens area kan man reglera förhållandet mellan den luftmängd som strömmar ut genom slit- sarna så att en gynnsam strömningsbild genom adsorptionskropparna erhålls. l ett insatsutförande, där adsorptionselementen kombineras med ett aktivt filterrnedium, kan livslängden på detta väsentligen ökas. Den kemiskt aktiva ytbe- läggningen av adsorptionselementen görs dels i ett vått utförande, dels i ett torrt. l det våta utförandet kan för vissa applikationer en högre reaktionshastighet samt högre bindningsgrad erhållas.

Attraktionskraften kan åstadkommas genom exempelvis kemisk bindning, dipolbindning eller adsorption.

Ytbeläggningsmedlet kan vara positivt laddat. Eftersom speciellt bakterier och virus ofta har negativ laddning är detta gynnsamt för adsorptionen.

Det kan i vissa fall vara lämpligt att ytbeläggningsmedlet innehåller desin- ficerande komponenter och/eller komponenter med doftverkan.

Fördelaktiga utföringsformer av det uppfunna luftreningsfiltret anges i de av kravet 1 beroende patentkraven.

Genom det uppfunna förfarandet enligt patentkravet 6 erbjuds en ända- målsenlig möjlighet att enkelt och effektivt tillverka ett luftreningsfilter enligt uppfin- ningen.

Uppfinningen förklaras närmare genom efterföljande detaljerade beskriv- ning av föredragna utföringsformer av densamma under hänvisning till medföljan- de figurer.

Figur 1 är en sidovy av en filterinsats till ett filter enligt uppfinningen.

Figur 2 är en vy från ovan av filtersatsen enligt fig. 1.

Figur 3 är en perspektivvy av ett hölje till ett filter enligt uppfinningen.

Figur 4 är en sidovy av ett hölje till ett filter enligt en andra utföringsform av uppfinningen. 10 15 20 25 30 516 929 4 Figur 5 är en sidovy av en del av ett hölje till ett filter enligt en tredje utförings- form av uppfinningen.

Figur 6 är en perspektiwy av ett hölje till ett filter enligt en fjärde utföringsform av uppfinningen. l fig. 1 visas i sidovy en del av en filterinsats till ett filter enligt uppfinning- en. l det visade exemplet är ett antal filterkroppar 1 anordnade såsom långsmala remsor tätt anordnade intill varandra. Remsorna 1 kan vara 250-1000 mm långa och med en bredd på 4-30mm. Dimensionerna avgörs av kapacitetsbehovet. De remsforrnade filterkropparna 1 är infästa vid ena änden i en gemensam bärare 2.

Vid bäraren 2 finns luftinloppet 4 och vid motsatta änden av filterkropparna 1 finns ett luftutlopp 5.

Såsom framgår av fig. 2 innefattar bäraren 2 en kransdel 3, vilken i det visade exemplet har cirkulärt tvärsnitt, men som naturligtvis kan ha godtycklig form, exempelvis rektangulär. Luften strömmar axiellt från inloppsänden 4 till ut- loppsänden 5 och tvingas därvid att stryka förbi filterkropparna 1. Kransdelen 3 som har en axiell utsträckning på ca 5-20 mm omsluter en bärarremsa 6 på vilken ändarna av adsorptionskropparna 1 är fastlimmade, och en distansremsa 7. Des- sa är lindade i spiral med följd att nästan hela insatsens volym kommer att uppfyl- las av adsorptionskropparna 1. Bärarremsan 6 och distansremsan 7 har ungefär samma axiella utsträckning som kransdelen 3, eller något kortare. Distansremsan är veckad. Kransdel 3, bärarremsa 6 och distansremsa 7 kan samtliga vara av PET-plast av 0,25-0,5 mm tjocklek.

Materialet hos adsorptionskropparna kan vara en polymerduk såsom po- lyester eller aktivt kol. Materialet kan emellertid bestå av flera olika delar, exem- pelvis en bärduk och två eller flera aktiva dukelement eller av blandningar av ma- terial för att nå specifika resultat. Vardera adsorptionskropp kan ha tvärssnittsdi- mensioner med en tjocklek på 1-50 mm, företrädesvis 4-20 mm och en bredd av 1-30 mm, företrädesvis 5-15 mm. Dimensionerna kan dock vara avsevärt mindre.

För gasadsorption kan exempelvis en aktivt-kolduk väljas eller beläggs elementen med en gasabsorberande reagent eller gel. Vid desinficering av luft väljs en beläggning (intorkning) av exempelvis en jodlösning, kaliumpermanganat eller ett medicinskt antiseptikum. Elementen kan även beläggas med en coating för s.k. trapping av mikroorganismer. Anordningen kan även med fördel användas inom doftterapi/doftspridning. Elementen beläggs härvid med extrakt eller en gel 10 15 20 25 30 516 929 s innehållande de eteriska oljor som är lämpade för ändamålet såsom exempelvis Tea-tree, lavendel, tallbarr osv.

Vardera adsorptionskropp är porös och elastisk och är impregnerad med ett ytbeläggningsmedel genom doppning i och intorkning eller frysning av en ke- misk reagent för adsorption/kondensering av t.ex. oljedroppar, lösningsmedel, al- lergen eller mikroorganismer. För exempelvis reducering av ytspänningen hos ol- jedroppar kan kropparna vara förbehandlade med ett klorderivat. Genom att mate- rialet är poröst kommer en förhållandevis stor yta att vara försedd med ytbelägg- ningsmedel och adsorbera föroreningen från luften som strömmar förbi.

Alternativt kan ytbeläggningsmedlet anbringas utan efterföljande torkning. l detta fall innesluts filterinsatsen med de våta adsorptionskropparna i en förpack- ning av plast- eller aluminiumfolie som förseglas och sedan öppnas vid använd- ning.

Filterinsatsen är avsedd att vara inmonterad i ett hölje 8. Ett sådant visas i fig. 3. Höljet 8 utgörs av en cylindrisk mantelvägg 9 som sträcker sig från inlopps- änden 4 till utloppsänden 5. I mantelväggen sträcker sig ett antal slitsar 10 i axiell riktning, med ett inbördes avstånd på ca 5-20 mm. Slitsarna är genomgående och slutar ca 5-30 mm från vardera ände. Höljet kan vara av samma material som det i adsorptionskropparna 1. Höljet är vid vardera ände uppstyvad medelst en stöd- remsa 11 företrädesvis av samma material som filterinsatsens kransdel 3. Slitsar- na 10 medger att en del av den filtrerade luften kan strömma ut radiellt. l fig. 4 visas ett modifierat utförande av höljet 8 där dess intill utloppsän- den 5 belägna del 12 är konisk.

Enligt en utföringsform har utloppsänden varierbar utloppsarea. I fig. 5 visas ett exempel på detta. Utloppsdelen 13 är försedd med ett "snörliv”, dvs. en rem som kan dras åt eller släppas ut så att midjan ger olika genomströmnings- area. Därigenom kan en reglering av förhållandet mellan den luftmängd som utträ- der radiellt genom slitsarna 10 och axiellt genom utloppsänden 5 åstadkommas.

Regleringen av utloppsändens area kan naturligtvis göras på andra sätt.

Exempelvis kan utloppet vara försett med en utloppsplatta med ett hål vars storlek regleras som en irisventil. Man kan även ha en uppsättning skivor med olika hålstorlek och utvälja lämplig skiva.

I fig. 6 visas en utföringsform där filtret visas anbragt vid en filterhållare 15.

Filtrets hölje är försett med en omgivande plastfilm 16, som är öppen vid in- och 10 15 20 25 30 516 929 6 utloppsändarna. Vid utloppsänden är en snörning 17 anordnad. Då filtret byts drar man åt snörningen 17 så att filtret blir inneslutet i en hygienisk plastpåse.

Filtreringsprinciper Filtreringen kan ske genom: 1. Kemisk bindning 2. Dipolbindning 3. Adsorption 4. Attraktion. 1. Kemisk bindning åstadkoms genom att belägga den porösa bäraren med ett ytaktivt adhesiv som direkt eller indirekt reagerar med föroreningen som kan fö- rekomma i molekyl- eller droppfonn. 2. Dipolbindning åstadkoms genom att belägga bäraren med en ytaktiv, så kallad coating, d.v.s. beläggning som ger en negativ eller positiv ytladdning. Förore- ningar, vars molekyler förekommer som dipol, orienterar sig mot ytladdningen och binds. 3. Adsorption åstadkoms genom att välja bäraren i ett aktivt adsoptionsmaterial såsom en polymer belagd med exempelvis aktivt kol. l detta binds exempelvis gaser på känt sätt. 4. Attraktion åstadkoms genom att välja en bärare vars fibrer förladdats elektro- statiskt.

Förutom ovan nämnda filtreringsprinciper tillkommer naturligtvis den rent mekaniska/fysikaliska filtreringen.

Dessutom kan de olika filtreringsprinciperna kombineras genom att blanda bärare med olika funktion.

För att öka reaktionsvilligheten mellan kontaminenten och det ytaktiva ad- hesivet exponeras detta för viss applikationer i vått tillstånd, d.v.s. adhesivet hålls fuktigt under filtreringen. 516 929 7 Filtreringsområden för de olika filtreringsprincipema Torrt utförande fierfi [_)ip_o| Adsoggtion Attraktion Mekanisk Gaser Gaser Gaser Partiklar Partiklar Lukter (gas) Lukter (gas) Lukter (gas) Emissioner Emissioner Emissioner (985) (985) (988) Kolväten (gas) Kolväten (gas) Kolväten (gas) Vått utförande l_<_em_isk Qigj Adsoggtion Attraktion Mekanisk Gaser Gaser Gaser (Partiklar) (Partiklar) Lukter (gas) Lukter (gas) Lukter (gas) Emissioner Emissioner Emissioner (Partiklar) (Partiklar) (988) (988) (988) Kolväten (gas) Kolväten (gas) Kolväten (gas)

Claims (6)

10 15 20 25 30 516 9219 9902521-5 3 PATENTKRAV

1. Luftreningsfilter innefattande en filterenhet med i luftens strömningsväg anordnade adsorptionskroppar (1 ), vilka är försedda med ett ytbeläggningsmedel, kännetecknat av att adsorptionskroppama (1) är utformade som långsträckta, porösa remsor (1 ), anordnade i ett hölje (8) med en inloppsände (4) och en ut- loppsände (5), så att remsorna (1) är i huvudsak parallella med riktningen från in- loppsänden (4) till utloppsänden (5) och att luftreningsfiltret vidare innefattar en filterenheten fukttätt omslutande och öppningsbar behållare.

2. Luftreningsfilter enligt patentkravet 1, kännetecknat av att ytbelägg- ningsmedlet är i fuktigt tillstånd.

3. Luftreningsfilter enligt patentkravet 1, kännetecknat av att höljet (8) har en omslutande mantelvägg (9) med ett flertal genomgående slitsar (10), förlöpan- de i huvudsak parallellt med riktningen från inloppsänden (4) till utloppsänden (5).

4. Luftreningsfilter enligt patentkravet 3, kännetecknat av att mantelväggen (9) är utförd i elastiskt material, företrädesvis aktivt kol eller samma material som adsorptionskropparna (1 ).

5. Luftreningsfilter enligt något av patentkraven 1 - 4, kännetecknat av att ytbeläggningsmedlet innefattar komponenter med desinficerande verkan och/eller doftverkan.

6. Förfarande vid tillverkning av ett luftreningsfilter enligt något av patentkra- ven 1-5, kännetecknat av adsorptionskroppama (1) doppas i ett ytbeläggnings- medel och att filterenheten efter doppningen innesluts i en behållare för bevarande av fuktigheten.