FILTEREINHEIT ZUM AUSWECHSELBAREN EINSETZEN IN DAS GEHÄUSE EINER FILTERANLAGE
Gegenstand der Erfindung ist eine Filtereinheit zum auswechselbaren
Einsetzen in das Gehäuse einer Filteranlage, mit folgenden Merkmalen:
(a) die Filtereinheit weist einen Tragbestandteil auf, der für das Haltern der Filtereinheit in dem Gehäuse vorgesehen ist und der eine erste Seite und eine gegenüberliegende zweite Seite aufweist, wobei die erste Seite zum Einbau zugewandt dem Reingasraum des Gehäuses vorgesehen ist;
(b) eine Vielzahl einzelner, hohler Filterelemente, die jeweils eine äußere Zuströmoberfläche für zu filterndes Fluid und einen offenen Oberflächenbereich zum Abströmen von gefiltertem Fluid aus dem Inneren des Filterelements aufweisen, ist mit dem Tragbestandteil derart vereinigt, daß sich die Filterelemente im wesentlichen vollständig auf der zweiten Seite des Tragbestandteils befinden und den Raum auf der zweiten
Seite des Tragbestandteils gut ausnutzen;
(c) die Filterelemente sind eigenstabile, mit porös zusammengesinterten Partikeln aufgebaute Filterelemente;
(d) die Vereinigung der Filterelemente und des Tragbestandteils ist für die Filterelemente gemeinsam durch ein Gießharz vorgenommen, welches die Filterelemente außenseitig jeweils mit einer Höhe von mindestens 1 cm bedeckt und die offenen Oberflächenbereiche der Filterelemente höchstens in geringem
Maß einengt, wobei vorzugsweise das Gießharz zugleich den Tragbestandteil der Filtereinheit bildet.
Filtereinheiten zum auswechselbaren Einsetzen in das Gehäuse einer Filteranlage sind in vielerlei Ausführungsformen bekannt. Bei einer weit verbreiteten Ausführungsform besteht das eigentliche Filterelement aus einer zick-zack-artig gefalteten Papierbahn oder Faservliesbahn, die z.B. in eine insgesamt kreisringförmige Konfiguration gebracht ist und an ihren beiden Stirnenden abgedichtet in dem Gehäuse der Filteranlage aufgenommen ist.
Außerdem kennt man eigenstabile, mit porös zusammengesinterten Kunststoffpartikeln aufgebaute Filterelemente, die im wesentlichen die Gestalt eines hohlen, flachen, an einer Seite offenen Quaders haben (DE 42 11 529 AI). Derartige Filterelemente hat man bisher nicht in einer
Vielzahl gemeinsam durch Gießharz vereinigt und dadurch eine Auswechsel-Filtereinheit geschaffen.
Eigenstabile, mit porös zusammengesinterten Partikeln aufgebaute Filterelemente kann man - verglichen mit Filterelementen anderen Typs
- in beträchtlicher Größe herstellen. Durch die Erfindung wird eine Filtereinheit geschaffen, bei der derartige Filterelemente in einer Vielzahl herstellungsgünstig zu einer Auswechsel-Filtereinheit zusammengefaßt sind. Das gemeinsame Gießharz faßt die Filterelemente in einem solchen Ausmaß flächig ein, daß sich eine stabil vereinigte
Filtereinheit ergibt.
Vorzugsweise bildet das Gießharz zugleich den Tragbestandteil der Filtereinheit. Alternativ ist es aber möglich, daß der Tragbestandteil zusätzlich ein kräfteaufnehmendes Teil enthält, z.B. eine Metallplatte, die einseitig oder beidseitig von dem Gießharz überdeckt ist.
Vorzugsweise weist die Filtereinheit mindestens 4 Filterelemente auf.
Der Tragbestandteil hat in Blickrichtung auf seine erste Seite vorzugsweise eine kreisförmige oder eine rechteckige, insbesondere eine quadratische, Gestalt.
Vorzugsweise haben die Filterelemente jeweils im wesentlichen die
Gestalt eines hohlen, flachen, an einer Seite offenen Quaders, wobei die zwei großen Flachseiten des Quaders vorzugsweise gewellt oder zick- zack-artig verlaufen. Der gewellte oder zick-zack-artige Verlauf ist vorzugsweise so, daß die "Wellenberge" bzw. die "Firste" im wesentlichen rechtwinklig zur zweiten Seite des Tragbestandteils verlaufen.
Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die Filterelemente herstellungsgünstig mit zusammengesinterten Kunststoffpartikeln, vorzugsweise Polyethylenpartikeln, aufgebaut.
Vorzugsweise sind die Filterelemente an ihrer Zuströmoberfläche mit einer feinerporigen Beschichtung versehen. Hierdurch können die Filterelemente nach dem Prinzip der Oberflächenfiltration arbeiten, so daß ausgefilterte Teilchen nicht in die Tiefe des Materials des
Filterelements gelangen und das Filterelement verstopfen. Filterelemente mit einer feinerporigen Beschichtung sind leichter mittels Gegenströmungsimpuls abreinigbar. Die feinerporige Beschichtung kann man vorzugsweise durch Fasern und/oder durch Partikel vornehmen, die kleiner sind als die Partikel, aus denen der Filterelement-Hauptkörper aufgebaut ist.
Man kann auf der ersten Seite des Tragbestandteils ein Übergangsstück für strömungsgünstigen Übergang auf einen Strömungsquerschnitt anderer Größe und/oder anderer Geometrie vorsehen. Typische Beispiele sind ein Übergang auf einen kleineren Strömungsquerschnitt und ein Übergang von rechteckigem Tragbestandteil auf runden Strömungsquerschnitt.
Bei der erfindungsgemäßen Filtereinheit handelt es sich vorzugsweise um eine Filtereinheit beträchtlicher Größe. Vorzugsweise sind die Filterelemente, gemessen entlang der Blickrichtung auf die zweite Seite des Tragbestandteils mindestens 50 cm hoch. Gesehen in Blickrichtung auf die erste Seite des Tragbestandteils hat der Tragbestandteil vorzugsweise eine Draufsichtsfläche von mindestens 900 cm2.
Die Erfindung und Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematisierte perspektivische Ansicht einer Filtereinheit;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Filtereinheit der Fig. 1;
Fig. 3 eine Seitenansicht gemäß Pfeil III der Filtereinheit von Fig. 1;
Fig. 4 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der
Filtereinheit.
In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform der Filtereinheit 2 schematisiert dargestellt. Die Filtereinheit 2 besteht aus einem Tragbestandteil 4, der im wesentlichen die Gestalt einer kreisförmigen Platte hat, und fünf
Filterelementen 6. Jedes der Filterelemente 6 hat die Gestalt eines hohlen, flachen, an seiner in Fig. 1 oberen Seite offenen Quaders, wobei die anderen fünf Seiten des Quaders als geschlossene Wände ausgebildet sind. Die zwei großen Flachseiten 8 jedes Quaders verlaufen zick-zack- artig zur Vergrößerung der Oberfläche des betreffenden Filterelements
6; dies ist zur Beibehaltung der Übersichtlichkeit in Fig. 1 nicht eingezeichnet, aber bei der genaueren zeichnerischen Darstellung der Fig. 2 erkennbar. Ausgenommen an der oberen, offenen Quaderseite 10 ist die gesamte äußere Oberfläche jedes Filterelements 6 dessen Zuströmoberfläche. Das gefilterte Fluid, z.B. Luft, wird durch die offenen Seiten 10 der Filterelemente 6 abgesaugt.
Der Tragbestandteil 4 besteht aus einem Gießharz, vorzugsweise Phenolharz, Epoxyharz oder Polyurethan. Wie man insbesondere in der detaillierteren Darstellung der Fig. 3 erkennt, enden die Filterelemente 6 ein Stück oberhalb der oberen Hauptfläche 12 des Tragbestandteils 4. Das Gießharz schließt jedes Filterelement 6 an vier Quaderseiten von außen her ein und reicht an diesen Quaderseiten ein Stück nach oben über die obere Hauptbegrenzungsfläche 12 und nach unten unter die
untere Hauptbegrenzungsfläche 14 des Trangbestandteils 4 hinab. Auf diese Weise ergibt sich eine gute Höhenerstreckung der Vereinigung der Filterelemente 6 mit dem Tragbestandteil 4. Die in Fig. 3 obere Seite des Tragbestandteils 4 wird in dieser Anmeldung die "erste Seite" genannt, während die in Fig. 3 untere Seite des Tragbestandteils 4 die
"zweite Seite" genannt wird.
Man erkennt in Fig. 2, daß die großen Flachseiten 8 der größeren Filterelemente 6 an mindestens einer Stelle von beiden Seiten her miteinander verbunden sind.
In Fig. 3 ist auch ein Gehäuse 16 einer Filteranlage eingezeichnet. Die im wesentlichen zylindrische Wand des Gehäuses 16 besitzt eine nach unten weisende Schulter 18, gegen die der obere-äußere Rand des Tragbestandteils 4 anliegt. Geeignete Befestigungsmittel zur Festlegung dieser Anlage sind nicht eingezeichnet. Alternativ kann man das Gehäuse 16 mit einer nach oben weisenden Schulter ausbilden und den Tragbestandteil 4 von oben her gegen diese Schulter nach unten anliegen lassen. Außer dem Gehäuse 16 weist eine typische Filteranlage einen Stutzen zum Zuführen von zu filterndem Fluid zu dem Gehäuse 16, einen Stutzen zum Abführen von gefiltertem Fluid aus dem Gehäuse 16, ein Sauggebläse und Einrichtungen zum Abreinigen der Filterelemente 6 durch Rückspülluftstrahlen auf.
Man erkennt in den Fig. 1 bis 3, daß die Filterelemente 6 eine unterschiedliche Breite b haben. Die Filterelemente 6 sind jeweils mit einer derartigen Breite b ausgebildet und mit einem derartigen Abstand zum Rand des Tragbestandteils 4 und zueinander angeordnet, daß der Raum auf der zweiten Seite des Tragbestandteils 4 gut ausgenutzt ist.
Die Kanten des zick-zack-artigen Verlaufs der großen Flachseiten 8 der Filterelemente 6 sind in Fig. 3 nicht eingezeichnet, um die Übersichtlichkeit zu bewahren.
In Fig. 4 ist in einer Blickrichtung analog Fig. 3 eine Filtereinheit 2 dargestellt, bei welcher der Tragbestandteil 4 in Draufsicht quadratisch ist, wobei alle Filterelemente 6 die gleiche Breite b haben. Ansonsten ist die Ausbildung der Filtereinheit 2 ganz analog wie bei der ersten Ausführungsform. Es ist allerdings ein Übergangsstück 20 eingezeichnet, das einen strömungsgünstigen Übergang vpn der quadratischen Kontur des Tragbestandteils 4 auf einen kleineren, kreisrunden Strömungsquerschnitt 22 herstellt. Das Übergangsstück 20 besteht z.B. aus Blech.
In Fig. 2 ist - zum Zwecke der Verdeutlichung vergrößert - an einer Stelle eines Filterelements 6 eine feinerporige Beschichtung 24 eingezeichnet. Es versteht sich, daß die feinerporige Beschichtung 24 überall auf den Zuströmoberflächen aller Filterelemente 6 aufgebracht ist.
Bei den gezeichneten Ausführungsbeispielen war die Situation so, daß das Gießharz des Tragbestandteils 4 für eine Höhe h (siehe Fig. 4) die Außenseite des betreffenden Filterelements 6 bedeckt hat, aber nicht die obere Abschluß-Stirnfläche des jeweiligen Filterelements 6 und nirgendwo die Innenseite der Wand des jeweiligen Filterelements 6. Es ist aber möglich, die Ausbildung der Filtereinheit dahingehend abzuwandeln, daß das Gießharz auch die obere Stirnfläche des jeweiligen Filterelements 6 bedeckt oder sogar über diese obere Stirnseite hinweg noch ein Stück die Innenseite der dortigen Wände des jeweiligen
Filterelements 6 bedeckt. Bei einer derartigen Ausbildung ist die Vereinigungsstabilität zwischen dem Tragbestandteil 4 und den Filterelementen 6 weiter erhöht. Es sollte aber darauf geachtet werden, daß die Bedeckung der Innenseiten der Wände der Filterelemente 6 so dünn ist, daß der Strömungsquerschnitt der oberen offenen
Filterelementseite 10 nur geringfügig eingeengt wird.
Anders als bei den gezeichneten Ausführungsformen können alternativ die Filterelemente 6 bündig oder sogar etwas unterhalb von der oberen
Hauptfläche 12 enden. Im letztgenannten Fall kann das Gießharz die obere Stirnfläche des betreffenden Filterelements 6 besonders gut überdecken.