WO2013139907A1 - Filterelement mit reinigungseinheit für grosse volumenströme - Google Patents

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Urs Inauen
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Urs Inauen
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    • B01D2279/00—Filters adapted for separating dispersed particles from gases or vapours specially modified for specific uses
    • B01D2279/35—Filters adapted for separating dispersed particles from gases or vapours specially modified for specific uses for venting arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a filter element for large volume flows according to the preamble of claim 1.
  • the exhaust air from a stall is also over a Heat exchanger out, so that the waste heat can be used again.
  • the pressure losses and / or the reduction of the volume flow also have a negative effect on the heat exchange process.
  • the invention has for its object to provide a filter assembly which overcomes the disadvantages of the prior art.
  • the filter arrangement should be more efficient to use.
  • the filter arrangement comprises a plane having a plane passing through the opening and a filter element arranged above this opening for filtering a fluid, in particular a gaseous fluid, the fluid passing from a raw fluid side to a filter side through the Filter element and the opening can be passed and cleaned by the filter element.
  • the filter element extends from this plane at least over a first portion away from the plane and back to the plane via a second portion that directly or indirectly joins the first portion. Consequently, the filter element thus extends in sections spaced from the plane above the plane. A space is limited by the sections and the plane.
  • the filter arrangement comprises a cleaning unit for cleaning the filter element, which is arranged in said intermediate space.
  • the arrangement of the two sections which extend from the plane or to the plane, has the advantage that the filter surface can be increased, whereby the volume flow of the fluid to be cleaned can also be chosen larger. Further, a favorable ratio between the opening area and the filter surface can be determined simply by the degree of protrusion of the plane through the filter element.
  • the arrangement of the cleaning unit in this space has the advantage that the filter can be cleaned very easily and extremely efficient.
  • the said plane may for example be a wall, a floor and / or a roof of a building, the opening then having an opening in said wall or floor or floor. Roof is.
  • the cleaning unit is preferably arranged in the region of the filter side and designed to be movable relative to the filter element via the filter element.
  • the cleaning unit provides a cleaning effect, so that the adhering to the raw fluid side contaminants are easily detached from the filter.
  • the cleaning unit is designed to be pivotable relative to the filter.
  • the cleaning unit comprises air nozzles or openings, by means of which the filter element is acted upon with compressed air, wherein deposits on the filter element in the direction of the raw fluid side of the filter element are removable.
  • the filter element can be cleaned so that the contamination falls away from the filter on the Rohfluidseite.
  • the filter side so the clean side, not burdened with the contaminants.
  • Other types of cleaning are also conceivable.
  • the cleaning unit has the shape of a bracket with two bearing arms and a bracket arm connecting the bearing arms, wherein the said air nozzles are arranged in the bail arm.
  • the cleaning unit is pivotable about an axis, which preferably corresponds to said central axis formed.
  • the cleaning unit is movable via a motor from a rest position to an end position or from the end position to the rest position.
  • the cleaning unit is movable by the pulse at the exit of the air from the air nozzles from a rest position to an end position.
  • the air nozzles are preferably at an angle to the direction of movement of the cleaning unit or in the direction of movement of the cleaning unit.
  • the air nozzles are pivotable, so that the direction of movement is variable.
  • the air nozzles are particularly preferred to the said bearing arms pivotable.
  • the air nozzles are pivotable from a first stable position to a second stable position. In the first stable position, the cleaning unit can be moved from the rest position to the end position and in the second stable position, the cleaning unit can be moved from the end position to the rest position.
  • the cleaning unit comprises two bearing arms and a bracket arm pivotable to the bearing arms, wherein the said air nozzles are arranged in the bail arm. Due to the pivotability of the bail arm, the pivotability of the air nozzles can be achieved particularly easily.
  • the bail arm communicates with the bearing arms with a mechanism, the mechanism comprising a rocker arm with a spring which occupies substantially two stable positions.
  • the positions are the first and second positions.
  • stop means are arranged, which cooperate with the rocker arm, wherein the rocker arm is movable by the stop means in the stable positions and wherein in the rest position and end position in each case at least one stop means is arranged.
  • the rocker arm comes into contact with the abutment means upon reaching the rest position or the end position, whereupon the air nozzles are pivoted.
  • the movement from the end position to the rest position can also be effected by a counterweight, wherein the cleaning unit is then movable from the end position to the rest position by the counterweight.
  • the cleaning unit is movable by the angular arrangement of air nozzles and by the pulse at the outlet of the air from the air nozzles from a rest position to an end position and movable by a counterweight from the end position to the rest position.
  • the filter element preferably extends semicircularly away from the plane about a central axis running in or parallel to the plane, or extends toward the plane.
  • the filter element thus has the shape of a half cut through the central axis of the hollow cylinder.
  • the filter element may also be elliptical or angular, in particular hexagonal or octagonal or polygonal.
  • the central axis is horizontal or vertical. In this way, the filter element can be oriented differently and aligned according to the needs of the user.
  • the filter element extends from said plane into the raw fluid side. Contamination will therefore not reach the filter side when cleaning the filter, but will remain in the contaminated area.
  • the extension of the filter into the raw fluid side has the advantage that the contaminations filtered out can be easily and safely removed from the filter element in the raw fluid side.
  • the filter area is larger by a factor in the range of 10 to 50, more preferably in the range of 15 to 30, as the cross-sectional area of the opening. In such conditions, particularly good results have been achieved in practice.
  • the filter assembly further includes at least one sidewall, the at least one sidewall extending across spaces between the plane and the edge of the filter element. By the side wall said gaps are completed accordingly, so that the leading from the raw fluid side to the filter side fluid must pass through the filter element.
  • the filter element and optionally the side wall extend completely over the cross section of the opening, so that contaminated fluid must imperatively penetrate the filter element before the opening is reached.
  • the filter element comprises a pleated filter, in particular of a polyester fleece. Other materials are also conceivable.
  • the filter element preferably has one, in particular when used in a stable
  • the filter element is preferably an air filter. More preferably, the filter element extends adjacent to the edges of the opening and along the edges of the opening or lies at a comparatively small distance from the edges.
  • the filter assembly further comprises a heat exchanger, which is arranged in the flow direction of the fluid to the filter element on the filter side.
  • a stable for raising or keeping animals comprises at least one floor, at least one side wall projecting from this floor, which defines a stable interior, and a roof, which closes the stable interior upwards. Furthermore, the stable comprises at least one filter arrangement as described above, wherein said opening is arranged in said side wall and / or said roof, said plane being substantially spanned by side wall and / or roof.
  • Fig. 1 is a perspective view of a filter assembly according to a first
  • FIG. 2 is a side view of the filter assembly of FIG. 1; FIG.
  • Fig. 3 is a perspective view of the filter assembly of Figure 1 without the
  • FIG. 4 shows a perspective view of the complete filter arrangement according to FIG. 1;
  • Fig. 5 is another perspective view of the filter side of the filter assembly of Figure 1;
  • FIG. 6 shows a further embodiment of the embodiment of the filter arrangement according to FIG. 1; FIG. and
  • FIG. 7a is a perspective view of a filter assembly according to another embodiment
  • Fig. 7b is a detail view of Figure 7a
  • FIG. 8 shows a plan view of the filter arrangement according to FIG. 7a.
  • FIG. 9 shows a further view of FIG. 8.
  • FIG. 1 shows a filter arrangement for filtering a fluid, in particular a gaseous fluid, such as air.
  • the filter assembly 1 serves to remove contaminants in the fluid.
  • filters can be used for example for filtering exhaust air from stalls.
  • the contaminated fluid in this application is, for example, air mixed with dust, the dust being to be removed from the air.
  • the filter assembly but also in other applications, not only in stables, can be used.
  • the filter arrangement 1 comprises a plane 6 which is defined here by a wall 22, an opening 2 arranged in the plane 6 and a filter element 3 arranged above this opening 2 for filtering the fluid.
  • the opening 2 is arranged in the plane 6.
  • the fluid can be passed from a raw fluid side 4 to a filter side 5 through the filter element 3 and the opening 2. This is shown by the arrow F accordingly.
  • a crude fluid side 4 is understood to be the side in which the fluid is contaminated with the contaminants.
  • the filter side 5 which lies with respect to the filter element 3 with respect to the pipe fluid side 4, the fluid is cleaned of the contaminants by the filter element 3 and can thus be considered as decontaminated.
  • the filter element 3 extends from this plane 6 or from the wall 22 over a first section 7 away from the plane 6. Via a second section 8, which adjoins the first section 7 directly or indirectly, the filter element extends the level 6 back. In other words, it can therefore be said that the filter element 3 rises from the plane 6 and extends at least in sections from this plane 6.
  • the advantage of this deposition is the increase in the filter area with a constant cross-section of the opening. 2
  • the filter arrangement 1 further comprises a cleaning unit 12 for cleaning the filter element 3.
  • Filter element 3 or the sections 7 and 8 and the plane 6 define a gap 28 in which a cleaning unit 12 is arranged.
  • the filter area is larger by a factor in the range of 10 to 50, more preferably in the range of 15 to 30, as the cross-sectional area of the opening. In such conditions, particularly good results have been achieved in practice.
  • the filter surface is understood to be the effective surface of the filter's filter medium.
  • the filter element 3 extends around a plane extending in the plane 6 center axis M semi-circular away from the plane 6 or to the level 6. Consequently, the first portion 7 and the second portion 8 are provided by the said semicircle.
  • the first section 7 and the second section 8 connect here directly to each other.
  • the filter element 3 in the particularly preferred embodiment extends concavely from the plane 6 via the opening 2.
  • the central axis M can also run parallel to the plane 6, whereby the filter element 3 between the plane 6 and the semicircular formation extends over a section 21 essentially perpendicular to the plane 6.
  • the center axis M is in the horizontal.
  • the central axis M can also extend in the vertical, with which the filter element 3 is arranged correspondingly pivoted.
  • the filter element 3 preferably extends from the said plane 6 into the raw fluid side 4. This has the advantage that when cleaning the filter element. 3 the filtered out dust particles or other contaminants on the Rohfluidseite 4 can be easily removed. In addition, the contaminations on the crude fluid side 4 can be removed, which has the advantage that the contaminants do not have to be removed on the clean filter side 5. In this case, the filter element 3, for example, be cleaned by hand with a broom or with compressed air. A preferred cleaning device will be described below.
  • the filter arrangement 1 furthermore comprises at least one side wall 9.
  • two side walls 9 are required, as shown in FIGS. 3 and 4.
  • the filter element 2 is not shown for the sake of clarity.
  • the side walls 9 extend over gaps 10 between the plane 6 and the edge 11 of the filter element 3.
  • the filter element 2 is connected to a sealing compound with the side walls 9.
  • the potting compound acts at the same time as a sealing element.
  • a seal may be provided between the side wall 9 and the filter element.
  • the side walls 9 prevent an uncontrolled passage of the contaminated fluid to the opening 2. Under an uncontrolled passage in this context, a passage of the fluid without passing through the filter element 3 is understood.
  • the filter element 3 and optionally the side wall 9 preferably extend completely over the entire cross section of the opening 2. Thus it is ensured that a contaminated fluid must imperatively penetrate the filter element 3 before the opening 2 is reached. An uncontrolled passage of contaminated fluid from the raw fluid side through the opening 2 is thus not possible and can be prevented.
  • the filter element 3 may also have the shape of a sphere extending from the plane 6 into the raw fluid side 4. Especially with circular openings, this could be advantageous since the filter element 3 then spherically extends the path from the plane 6.
  • the filter element 3 preferably comprises a pleated filter made of a polyester fleece.
  • Such filters are typically capable of containing particles in the fluid of size greater than 1 ⁇ to filter.
  • the filter surface in particular when used in a stable, is preferably over
  • the cleaning unit 12 which is clearly visible in FIGS. 1 and 2, is preferably in the range of FIG.
  • the movable embodiment has the advantage that the cleaning unit 12 is movable over the filter element 3, so that all points of the filter element 3 are detected by the action of the cleaning unit 12.
  • the cleaning unit 12 here comprises air nozzles or openings 13, by means of which the filter element 2 can be acted upon by compressed air 14.
  • the compressed air 14 flows from the filter side 5 to the crude fluid side 4, ie in the opposite direction of the fluid to be cleaned.
  • Deposits on the filter element 3 in the direction of the crude fluid side 4 are removed from the filter element 3 by the compressed air 14.
  • the storage rods essentially correspond to the contaminants which have been filtered out of the fluid. Due to the fact that the compressed air is provided in the direction of the raw fluid side 4, the deposits are also released in the region of the raw fluid side 4 from the filter element 2. Consequently, in the cleaning process, the filter side 5 is not contaminated with the deposits.
  • the cleaning unit 12 comprises a bracket 15 with two bearing arms 16 and a bracket arm 17 connecting the bearing arms 16.
  • the said air nozzles 13 are arranged.
  • the cleaning unit 12 is rotatably mounted about an axis A.
  • the bracket 15 is shown in various positions.
  • the bracket 15 is pivotable along the arrow V.
  • the axis A, about which the cleaning unit 12 is pivotable preferably corresponds to the said central axis M.
  • Axis A and the central axis M are collinear with each other.
  • the cleaning unit 12 can, as shown in the figures, for example, via a motor 18 from a starting position to an end position and moved back.
  • the motor 18 moves the cleaning unit 12 from a starting position to an end position and then back to the starting position.
  • the cleaning unit can also be moved by the arrangement of the air nozzles 13 and by the pulse when the air exits the air nozzles 13.
  • the motor 18 can be dispensed with.
  • the air nozzles 13 must be oriented so that a corresponding movement can be provided.
  • the air nozzles 13 move the cleaning unit 12 from the starting position to the end position.
  • the cleaning unit 12 then further has a counterweight 19, which ensures that the cleaning unit 12 can be moved from the upper end position back to the starting position.
  • the counterweight 19 is arranged eccentrically to the axis A and M respectively.
  • the movement takes place from the starting position or rest position into the end position and from the end position to the starting position by pivotable air nozzles 13. In this case, the counterweight can be dispensed with.
  • the movement of the cleaning unit 12 can be further clearly recognized in FIG.
  • the cleaning unit 12 is shown in the starting position and moved along the arrow V in the end position. In the end position, the cleaning unit is shown by the reference numeral 12 '.
  • the movement of the cleaning unit 12 from the starting position to the end position can be carried out continuously or clocked.
  • the compressed air 14 is preferably continuously supplied to the air nozzles 13, so that a constant cleaning action is allowed.
  • the compressed air 14 can be both clocked and continuously supplied.
  • the compressed air itself is supplied via a compressed air connection 23 to the air nozzles 13.
  • the compressed air connection 23 here comprises a rod 24, which is connected to the bracket 15 or the bearing arms 16, and a hose 25.
  • the hose 25 communicates with the compressed air source and supplies the compressed air to the rod 24.
  • the compressed air can be supplied to the compressed air nozzles 13, wherein the bracket 15 serve as a supply line and are designed accordingly as tubes.
  • FIG. 5 now shows a further perspective view of the filter arrangement 1.
  • the view is essentially represented by the filter side 5 and you can here again well recognize the arrangement of the filter element 3, the side walls 9 and the cleaning unit 12.
  • FIGS. 7a, 7b, 8 and 9 show a further embodiment of the filter arrangement 1. Identical parts are provided with the same reference numerals and have substantially the same features as described with reference to FIGS. 1 to 5. A difference is essentially the movement of the cleaning unit 12, which takes place in the embodiment according to FIGS. 7a, 7b, 8 and 9 by pivoting of the air nozzles 13, so that pulses can be emitted in different directions through the air nozzles, whereby the cleaning unit 12 is different Directions is pivotable.
  • This embodiment is used particularly advantageously when the central axis M or the axis A extend in the vertical direction.
  • FIGS. 7a and 7b show that the cleaning unit 12 can be moved from a rest position or initial position into an end position by the angular arrangement of the air nozzles 13 and by the impulse when the air exits the air nozzles 13.
  • the air nozzles 13 are pivotable, so that the direction of movement of the cleaning unit is changeable.
  • the pivotability of the air nozzles 13 is particularly well shown in Figures 8 and 9.
  • the cleaning unit is pivoted counterclockwise GUZ.
  • the air nozzles 13 are oriented accordingly, so that the air jet 34 emits the pulse in the appropriate direction.
  • FIG. 9 the air nozzles 13 oriented so that the air jet 34 emits the pulse in the direction that the cleaning unit moves clockwise CLOSE.
  • the air nozzles 13 are pivotable from a first stable position to a second stable position. In the first stable position, the cleaning unit 12 is movable from the rest position to the end position, and in the second stable position, the cleaning unit 12 is movable from the end position to the rest position.
  • the cleaning unit 12 comprises in the preferred embodiment substantially two bearing arms 16 and a pivotable to the bearing arms 16 bail arm 17.
  • the said air nozzles 13 are arranged in the bail arm 17.
  • the bail arm 17 is mounted on the bearing arms 16 via bearings 35.
  • the bearings are designed so that the said pivotability is allowed.
  • the bearings 35 may also be formed as a mechanism.
  • the mechanism 35 shown in Figure 7b which is a detail view of Figure 7a, connects the bail arm 17 to the bearing arms 16.
  • the mechanism 35 comprises a rocker arm 31 with a spring 32.
  • the rocker arm 31 can assume substantially two stable positions.
  • the rocker arm 31 here comprises a first lever part 36 and a second lever part 37, which is pivotably connected to the first lever part 36.
  • the first lever member 36 is pivotally connected to the bearing arm 16 in connection and the second lever member 37 is fixed to the bail arm 17 in connection.
  • the spring 32 connects the first lever part 36 with the second lever part 37 and ensures that when the lever parts 36, 37 are at an angle to each other, the angular position is maintained.
  • the spring 32 is here a tension spring which is hooked on a bolt 38 to the lever part 36, 37.
  • Particularly preferred stop means 33 are arranged, which cooperate with the rocker arm 31. When contacting the rocker arm 31 with the stop means the rocker arm 31 can be brought from the one stable position to the other stable position.
  • at least one stop means 33 is arranged in each case in the rest position and in the end position. Consequently, the stop means 33 provide for the triggering of the pivoting of the air nozzles 13 to the arms, so that the reversal of the movement can be achieved.
  • FIG. 6 shows a further embodiment or a field of application of the filter arrangement 1 according to the above description.
  • the filter arrangement 1, which is provided according to the above description furthermore comprises a heat exchanger 27, which, viewed in the direction of flow of the fluid, is arranged after the filter element 3 on the filter side 5.
  • the heat exchanger 27 the heat present in the exhaust air or in the decontaminated fluid can be exchanged with a heat carrier before being discharged to the environment.
  • the heat transfer medium is heated accordingly and the exhaust air cooled accordingly.
  • the heat transfer medium can then be used, for example, for heating the room in which the contaminated fluid is obtained.
  • a heat exchanger 27 a conventional tubular heat exchanger or a cross-flow heat exchanger with plates is preferably used.
  • the arrangement of the heat exchanger 27 on the filter side 5 has the advantage that the heat exchanger 27 does not come into contact with the contaminated fluid. Thus, a deposition of the contaminants on the heat exchanger 27 is correspondingly avoided, wherein the effectiveness or the efficiency of the heat exchanger does not drop over time.
  • the exhaust air purified by the filter element 3 and cooled by the heat exchanger 27 can then be supplied according to the environment.
  • the above-mentioned filter arrangement 1 is used in a stable for the rearing and / or keeping of animals.
  • a stable typically comprises a floor, at least one sidewall extending therefrom on the floor, defining a stable interior, and a roof closing off the stable interior towards the top.
  • Floor, side wall and / or roof provide the level 6 ready.
  • the opening 2 is in the said side wall or said roof or arranged said floor, in which case the said plane 6 is substantially spanned by the side wall and / or the roof and / or the floor.
  • the stable interior provides the contaminated side, ie the raw fluid side 4 ready.
  • the environment outside of the stable is the filter side 5.
  • the filter arrangement 5 is preferably arranged such that it extends into the interior of the stable.
  • the filter element 2 is acted upon in the cleaning of the filter side 5 with compressed air in the direction of the Rohfluidseite 4 in the direction of Rohfluidseite 4, whereby the removable during cleaning from the filter element 2 contaminants in the direction of Rohfluidseite 4 are moved.
  • the filter arrangement is arranged movably to the opening 2.
  • the filter arrangement can be arranged in guide rails, so that the filter arrangement in these guide rails can be moved away from the opening 2.
  • the farmer in the cleaning of the stable the filter assembly move accordingly.
  • this is advantageous if the farmer can move the filter assembly 1 against the roof, because it is necessary for cleaning that the farmer with appropriate machinery also cleans the floor.
  • a driving away of the cleaning arrangement in the direction of the roof has the advantage that the farmer does not touch the cleaning arrangement 1 with the tractor or similar equipment and damage or even destroy it.
  • FIG. 1 it can be further well recognized that a plurality of filter elements 3 can be arranged next to one another.
  • the opening 2 must be formed correspondingly larger and it can be dispensed with the side wall 9 between the individual filter elements 3.
  • the side walls 9 of two adjacent filter elements 3 can also be provided with a corresponding opening 2.
  • the filter element 2 in a separate filter chamber, which is in communication with the space in which the fluid is contaminated, may be arranged, wherein the filter chamber then represents the crude fluid side.
  • the filter arrangement 1 according to the invention can also be used in various other fields of use.
  • a production plant such as feed mills or welding workshops or wood processing plants or powder coating plants, etc. mentioned.
  • the arrangement of the filter element 3 extending from the plane 6 to the opening 2 has the advantage that there are no cross-sectional reductions in the region of the filter arrangement 1.
  • pressure losses in the region of the filter element 3 can be reduced accordingly.
  • the filter element 3 due to the feature of the filter element 3 protruding away from the plane 6, the filter element 3 can be cleaned particularly well.
  • the ratio between the cross section of the opening 3 and the surface of the filter element 3 or the filter surface can be easily varied and adjusted to the desired ratio.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Abstract

Eine Filteranordnung (1) umfasst eine Ebene (6) mit einer die Ebene (6) durchdringende Öffnung (2) und ein über dieser Öffnung (2) angeordnetes Filterelement (3) zur Filterung eines Fluides, insbesondere eines gasförmigen Fluides, wobei das Fluid von einer Rohfluidseite (4) zu einer Filterseite (5) durch das Filterelement (3) und die Öffnung (2) hindurchführbar und durch das Filterelement (3) reinigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Filterelement (3) von dieser Ebene (6) mindestens über einen ersten Abschnitt (7) von der Ebene (6) weg erstreckt und über einen zweiten Abschnitt (8), der sich direkt oder indirekt dem ersten Abschnitt (7) anschliesst, auf die Ebene (6) zurück erstreckt. Durch die Abschnitte (7, 8) und die Ebene wird ein Zwischenraum (28) begrenzt. Die Filteranordnung (1) umfasst weiterhin eine Reinigungseinheit (12), welche in besagtem Zwischenraum (28) angeordnet ist.

Description

TITEL
Filterelement mit Reinigungseinheit für grosse Volumenströme
TECHNISCHES GEBIET Die vorliegende Erfindung betrifft ein Filterelement für grosse Volumenströme nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
STAND DER TECHNIK Abluft aus Ställen, wie beispielsweise Ställen zur Aufzucht oder Haltung von Tieren, muss aufgrund von gesetzlichen Vorschriften gefiltert werden. Dabei wird die Abluft beispielsweise von Staubpartikeln gereinigt, bevor die Abluft der Umgebung wieder zugeführt wird. Aus dem Stand der Technik sind Ställe bekannt, in welchen Filterpatronen als Filterelemente eingesetzt werden. Solche Filterpatronen verfügen typischerweise über eine sehr grosse Filterfläche. Aufgrund des Aufbaus von derartigen Filterpatronen muss das zu reinigende Medium, hier also die Luft, typischerweise durch im Querschnitt relativ kleine Öffnungen geführt werden, was zu massiven Druckverlusten führt. Die Druckverluste beeinträchtigen den Wirkungsgrad des Filters massiv. Zudem wird auch der Volumenstrom pro Zeiteinheit durch die kleinen Querschnitte negativ beeinflusst. Die Druckverluste können durch die Anordnung von Gebläsen kompensiert werden. Alternativ können auch mehrere von solchen Patronenfilter nebeneinander angeordnet werden, so dass der benötigte Volumenstrom erreicht wird. Beide Massnahmen sind in der Praxis zwar umsetzbar, führen aber zu grossem Mehraufwand bezüglich Montagezeit und finanziellen Mitteln.
In vielen Anwendungen wird die Abluft aus einem Stall zudem noch über einen Wärmetauscher geführt, so dass die Abwärme nochmals genützt werden kann. Auch diesbezüglich wirken sich die Druckverluste und/oder die Reduzierung des Volumenstromes ebenfalls negativ auf den Wärmetauschervorgang aus. DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung eine Aufgabe zugrunde, eine Filteranordnung anzugeben, welches die Nachteile des Standes der Technik überwindet. Insbesondere soll die Filteranordnung effizienter einsetzbar sein.
Eine solche Aufgabe löst die Filteranordnung nach Anspruch 1. Demgemäss umfasst die Filteranordnung eine Ebene mit einer die Ebene durchdringenden Öffnung und ein über dieser Öffnung angeordnetes Filterelement zur Filterung eines Fluides, insbesondere eines gasförmigen Fluides, wobei das Fluid von einer Rohfluidseite zu einer Filterseite durch das Filterelement und die Öffnung hindurchführbar und durch das Filterelement reinigbar ist. Das Filterelement erstreckt sich von dieser Ebene mindestens über einen ersten Abschnitt von der Ebene weg und über einen zweiten Abschnitt, der sich direkt oder indirekt dem ersten Abschnitt anschliesst, auf die Ebene zurück. Folglich erstreckt sich das Filterelement also abschnittsweise beabstandet von der Ebene über der Ebene. Durch die Abschnitte und die Ebene wird ein Zwischenraum begrenzt. Weiter umfasst die Filteranordnung eine Reinigungseinheit zur Reinigung des Filterelementes, welche in besagtem Zwischenraum angeordnet ist.
Die Anordnung von den beiden Abschnitten, welche sich von der Ebene bzw. zur Ebene erstrecken, hat den Vorteil, dass die Filterfläche erhöht werden kann, wodurch der Volumenstrom des zu reinigenden Fluides ebenfalls grösser gewählt werden kann. Weiter kann ein günstiges Verhältnis zwischen Öffnungsquerschnitt und Filteroberfläche einfach durch den Grad des Überragens der Ebene durch das Filterelement, festgelegt werden. Die Anordnung der Reinigungseinheit in diesem Zwischenraum hat den Vorteil, dass der Filter sehr einfach und äusserst effizient gereinigt werden kann.
Die besagte Ebene kann beispielsweise eine Wand, ein Boden und/oder ein Dach eines Gebäudes sein, wobei die Öffnung dann eine Öffnung in besagter Wand bzw. Boden bzw. Dach ist.
Die Reinigungseinheit ist vorzugsweise im Bereich der Filterseite angeordnet und relativ zum Filterelement über das Filterelement bewegbar ausgebildet. Die Reinigungseinheit stellt dabei eine Reinigungswirkung bereit, so dass die an der Rohfluidseite anhaftenden Kontaminationen einfach vom Filter lösbar sind. Besonders bevorzugt ist die Reinigungseinheit verschwenkbar zum Filter ausgebildet.
Vorzugsweise umfasst die Reinigungseinheit Luftdüsen oder Öffnungen, mittels welchen das Filterelement mit Druckluft beaufschlagbar ist, wobei Ablagerungen auf dem Filterelement in Richtung der Rohfluidseite vom Filterelement entfernbar sind. Durch die Anordnung auf der Filterseite und der Bereitstellung des entsprechenden Luftstromes kann das Filterelement derart abgereinigt werden, dass die Kontaminationen auf der Rohfluidseite vom Filter wegfallen. Somit wird die Filterseite, also die saubere Seite, nicht mit den Kontaminationen belastet. Andere Arten der Reinigung sind auch denkbar.
Vorzugsweise weist die Reinigungseinheit die Gestalt eines Bügels mit zwei Lagerarmen und einem die Lagerarme verbindenden Bügelarm auf, wobei im Bügelarm die besagten Luftdüsen angeordnet sind.
Vorzugsweise ist die Reinigungseinheit verschwenkbar um eine Achse, welche vorzugsweise der besagten Mittelachse entspricht, ausgebildet.
Vorzugsweise ist die Reinigungseinheit über einen Motor von einer Ruhelage in eine Endlage bzw. von der Endlage in die Ruhelage bewegbar.
Alternativ ist die Reinigungseinheit durch den Impuls beim Austritt der Luft aus den Luftdüsen von einer Ruhelage in eine Endlage bewegbar. Die Luftdüsen stehen vorzugsweise winklig zur Richtung der Bewegung der Reinigungseinheit oder in Richtung der Bewegung der Reinigungseinheit.
Vorzugsweise sind die Luftdüsen verschwenkbar, so dass die Richtung der Bewegung veränderbar ist. Die Luftdüsen sind besonders bevorzugt zu den besagten Lagerarmen verschwenkbar. Besonders bevorzugt sind die Luftdüsen von einer ersten stabilen Position in eine zweite stabile Position verschwenkbar. In der ersten stabilen Position lässt sich die Reinigungseinheit von der Ruhelage in die Endlage bewegen und in der zweiten stabilen Position lässt sich die Reinigungseinheit von der Endlage in die Ruhelage bewegen.
Besonders bevorzugt umfasst die Reinigungseinheit zwei Lagerarme und einen zu den Lagerarmen verschwenkbaren Bügelarm, wobei im Bügelarm die besagten Luftdüsen angeordnet sind. Durch die Verschwenkbarkeit des Bügelarms lässt sich die Verschwenkbarkeit der Luftdüsen besonders einfach erreichen.
Der Bügelarm steht mit einem Mechanismus mit den Lagerarmen in Verbindung, wobei der Mechanismus ein Kipphebel mit einer Feder umfasst, welcher im Wesentlichen zwei stabile Positionen einnimmt. Bei den Positionen handelt es sich um die erste und die zweite Position.
Vorzugsweise sind weiter Anschlagsmittel angeordnet, welche mit dem Kipphebel zusammenarbeiten, wobei der Kipphebel durch die Anschlagsmittel in die stabilen Positionen bewegbar ist und wobei in Ruhelage und Endlage jeweils mindestens ein Anschlagsmittel angeordnet ist. Der Kipphebel kommt bei Erreichen der Ruhelage oder der Endlage mit dem Anschlagsmittel in Kontakt, worauf die Luftdüsen verschwenkt werden.
Je nach Einbaulage kann die Bewegung von der Endlage in die Ruhelage auch durch ein Gegengewicht erfolgen, wobei durch das Gegengewicht ist die Reinigungseinheit dann von der Endlage in die Ruhelage bewegbar. Mit anderen Worten: Die Reinigungseinheit ist durch die winklige Anordnung von Luftdüsen und durch den Impuls beim Austritt der Luft aus den Luftdüsen von einer Ruhelage in eine Endlage bewegbar und durch ein Gegengewicht von der Endlage in die Ruhelage bewegbar.
Vorzugsweise erstreckt sich das Filterelement um eine in der bzw. parallel zur Ebene verlaufende Mittelachse halbkreisförmig von der Ebene weg bzw. verläuft auf die Ebene zu. Das Filterelement weist somit die Gestalt eines halben durch die Mittelachse geschnittenen Hohlzylinders auf. Alternativ kann das Filterelement auch elliptisch oder eckig, insbesondere 6-eckig oder 8-eckig oder vieleckig, ausgebildet sein. Vorzugsweise verläuft die Mittelachse in der Horizontalen oder in der Vertikalen. Hierdurch kann das Filterelement unterschiedlich orientiert und nach den Bedürfnissen des Benutzers ausgerichtet werden.
Bevorzugterweise erstreckt sich das Filterelement von der besagten Ebene in die Rohfluidseite hinein. Kontaminationen werden daher bei der Reinigung des Filters nicht zur Filterseite gelangen, sondern verbleiben im kontaminierten Bereich. Das Erstrecken des Filters in die Rohfluidseite hinein hat den somit Vorteil, dass die herausgefilterten Kontaminationen einfach und sicher von Filterelement in der Rohfluidseite entfernt werden können.
Vorzugsweise ist die Filterfläche um einen Faktor im Bereich von 10 bis 50, besonders bevorzugt im Bereich von 15 bis 30 grösser als die Querschnittsfläche der Öffnung. Bei solchen Verhältnissen wurden in der Praxis besonders gute Resultate erzielt.
Die Filteranordnung umfasst weiterhin mindestens eine Seitenwand, wobei die mindestens eine Seitenwand sich über Zwischenräume zwischen der Ebene und dem Rand des Filterelementes erstreckt. Durch die Seitenwand werden besagte Zwischenräume entsprechend abgeschlossen, sodass das aus der Rohfluidseite zur Filterseite zu fuhrende Fluid zwingend das Filterelement passieren muss.
Mit anderen Worten erstrecken sich das Filterelement und gegebenenfalls die Seitenwand vollständig über den Querschnitt der Öffnung, so dass kontaminiertes Fluid zwingend das Filterelement durchdringen muss, bevor die Öffnung erreicht wird.
Vorzugsweise umfasst das Filterelement ein plissierter Filter, insbesondere aus einem Polyestervlies. Andere Materialien sind auch denkbar. Das Filterelement weist, insbesondere bei Anwendung in einem Stall, vorzugsweise eine
Filteroberfläche von mindestens 15 m 2 , besonders bevorzugt von mindestens 20 m 2 aufweist. Der Querschnitt der Öffnung liegt vorzugsweise bei etwa 1 m . Das Filterelement ist vorzugsweise ein Luftfilter. Besonders bevorzugt erstreckt sich das Filterelement benachbart zu den Rändern der Öffnung und entlang der Ränder der Öffnung oder liegt in einem vergleichsweise kleinen Abstand zu den Rändern.
Vorzugsweise umfasst die Filteranordnung weiterhin einen Wärmetauscher umfasst, der in Flussrichtung des Fluides nach dem Filterelement auf der Filterseite angeordnet ist.
Ein Stall zur Aufzucht oder zur Haltung von Tieren, umfasst mindestens einen Boden, mindestens eine von diesem Boden wegstehende Seitenwand, die einen Stallinnenraum definiert, und ein Dach, das den Stallinnenraum nach oben hin abschliesst. Weiterhin umfasst der Stall mindestens eine Filteranordnung nach obiger Beschreibung, wobei in der besagten Seitenwand und/oder dem besagten Dach die besagte Öffnung angeordnet ist, wobei die Ebene im Wesentlichen durch Seitenwand und/oder Dach aufgespannt wird.
Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN Bevorzugte Ausfuhrungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben, die lediglich zur Erläuterung dienen und nicht einschränkend auszulegen sind. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Filteranordnung nach einer ersten
Ausführungsform;
Fig. 2 eine Seitenansicht der Filteranordnung nach Figur 1 ;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Filteranordnung nach Figur 1 ohne dem
Filterelement;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der kompletten Filteranordnung nach Figur 1 ; Fig. 5 eine weitere perspektivische Ansicht der Filterseite von der Filteranordnung nach Figur 1 ;
Fig. 6 eine weitere Ausfuhrangsform der Filteranordnung nach Figur 1 ; und
Fig. 7a eine perspektivische Ansicht einer Filteranordnung gemäss einer weiteren Ausführungsform;
Fig. 7b eine Detailansicht der Figur 7a;
Fig. 8 eine Draufsicht auf die Filteranordnung gemäss der Fig. 7a; und
Fig. 9 eine weitere Ansicht der Fig. 8.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
In der Figur 1 wird eine Filteranordnung zur Filterung eines Fluides, insbesondere eines gasförmigen Fluides, wie Luft, gezeigt. Die Filteranordnung 1 dient zur Entfernung von Kontaminationen im Fluid. Solche Filter können beispielsweise zur Filterung von Abluft von Ställen eingesetzt werden. Das kontaminierte Fluid in diesem Anwendungsfall ist beispielsweise mit Staub versetzte Luft, wobei der Staub aus der Luft entfernt werden soll. Selbstverständlich ist die Filteranordnung aber auch in anderen Einsatzgebieten, nicht nur in Ställen, einsetzbar.
Die Filteranordnung 1 gemäss der Figur 1 umfasst eine Ebene 6, welche hier durch eine Wand 22 definiert ist, eine in der Ebene 6 angeordnete Öffnung 2 und ein über dieser Öffnung 2 angeordnetes Filterelement 3 zur Filterung des Fluides. In einer allgemeinen Form kann auch gesagt werden, dass die Öffnung 2 in der Ebene 6 angeordnet ist. Das Fluid ist dabei von einer Rohfluidseite 4 zu einer Filterseite 5 durch das Filterelement 3 und die Öffnung 2 hindurchführbar. Dies wird mit dem Pfeil F entsprechend gezeigt. Unter einer Rohfluidseite 4 wird diejenige Seite verstanden, bei welcher das Fluid mit den Kontaminationen kontaminiert ist. Auf der Filterseite 5, welche bezüglich des Filterelementes 3 gegenüber der Rohrfluidseite 4 liegt, ist das Fluid von den Kontaminationen durch das Filterelement 3 gereinigt und kann somit als dekontaminiert betrachtet werden.
Bezüglich der Ebene 6 kann mit anderen Worten auch gesagt werden, dass die Seitenränder 5 der Öffnung 2 die besagte Ebene 6 aufspannen.
Das Filterelement 3 erstreckt sich von dieser Ebene 6 bzw. von der Wand 22 über einen ersten Abschnitt 7 von der Ebene 6 hinweg. Über einen zweiten Abschnitt 8, der sich direkt oder indirekt dem ersten Abschnitt 7 anschliesst, erstreckt sich das Filterelement auf die Ebene 6 zurück. Mit anderen Worten kann also gesagt werden, dass sich das Filterelement 3 von der Ebene 6 erhebt und mindestens abschnittsweise von dieser Ebene 6 abgesetzt verläuft. Der Vorteil dieser Absetzung ist dabei die Erhöhung der Filterfläche bei gleichbleibendem Querschnitt der Öffnung 2.
Von den Figuren 1 und 2 kann weiterhin gut erkannt werden, dass die Filteranordnung 1 weiter eine Reinigungseinheit 12 zur Reinigung des Filterelementes 3 umfasst. Filterelement 3 bzw. die Abschnitte 7 und 8 und die Ebene 6 begrenzen einen Zwischenraum 28, in welchem eine Reinigungseinheit 12 angeordnet ist.
Vorzugsweise ist die Filterfläche um einen Faktor im Bereich von 10 bis 50, besonders bevorzugt im Bereich von 15 bis 30 grösser als die Querschnittsfläche der Öffnung. Bei solchen Verhältnissen wurden in der Praxis besonders gute Resultate erzielt. Unter der Filterfläche wird die wirksame Oberfläche des Filtermediums des Filters verstanden.
In der Figur 1 wird eine besonders bevorzugte Ausbildung des Filterelementes 3 gezeigt. Dabei erstreckt sich das Filterelement 3 um eine in der Ebene 6 verlaufende Mittelachse M halbkreisförmig von der Ebene 6 weg bzw. auf die Ebene 6 zu. Folglich wird der erste Abschnitt 7 und der zweite Abschnitt 8 durch den besagten Halbkreis bereitgestellt. Der erste Abschnitt 7 und der zweite Abschnitt 8 schliessen hier direkt aneinander an. Es kann mit anderen Worten auch gesagt werden, dass sich das Filterelement 3 in der besonders bevorzugten Ausführungsform konkav von der Ebene 6 über die Öffnung 2 erstreckt.
Die Mittelachse M kann alternativ auch parallel beabstandet zur Ebene 6 verlaufen, wobei dann das Filterelement 3 zwischen der Ebene 6 und der halbkreisförmigen Ausbildung über einen Abschnitt 21 im Wesentlichen senkrecht zur Ebene 6 verläuft.
In der vorliegenden Ausführungsform verläuft die Mittelachse M in der Horizontalen. Alternativ kann sich die Mittelachse M auch in der Vertikalen erstrecken, womit das Filterelement 3 entsprechend verschwenkt angeordnet ist.
Das Filterelement 3 erstreckt sich vorzugsweise von der besagte Ebene 6 in die Rohfluidseite 4 hinein. Dies hat den Vorteil, dass bei einer Reinigung des Filterelementes 3 die herausgefilterten Staubpartikel oder andere Kontaminationen auf der Rohfluidseite 4 einfach entfernt werden können. Zudem können die Kontaminationen auf der Rohfluidseite 4 entfernt werden, was den Vorteil hat, dass die Kontaminationen nicht auf der sauberen Filterseite 5 entfernt werden müssen. Dabei kann das Filterelement 3 beispielsweise von Hand mit einem Besen oder mit Druckluft gereinigt werden. Eine bevorzugte Reinigungsvorrichtung wird weiter unten beschrieben.
Die Filteranordnung 1 umfasst gemäss Figuren 1 bis 6 weiterhin mindestens eine Seitenwand 9. In der vorliegenden Ausführungsform mit der halbkreisförmigen Ausbildung des Filterelementes 2 sind zwei Seitenwände 9 nötig, sowie dies in der Figur 3 und 4 gezeigt wird. In der Figur 3 wird das Filterelement 2 der Übersicht halber nicht gezeigt. Die Seitenwände 9 erstrecken sich dabei über Zwischenräume 10 zwischen der Ebene 6 und dem Rand 11 des Filterelementes 3. Vorzugsweise wird das Filterelement 2 mit einer Vergussmasse mit den Seitenwänden 9 verbunden. Die Vergussmasse wirkt dabei zugleich als Dichtelement. Alternativ kann zwischen der Seitenwand 9 und dem Filterelement eine Dichtung vorgesehen sein. Die Seitenwände 9 verhindern einen unkontrollierten Durchtritt des kontaminierten Fluides zur Öffnung 2. Unter einem unkontrollierten Durchtritt wird in diesem Zusammenhang ein Durchtritt des Fluides ohne Passieren des Filterelementes 3 verstanden.
Das Filterelement 3 und gegebenenfalls die Seitenwand 9 erstrecken sich vorzugsweise vollständig über dem gesamten Querschnitt der Öffnung 2. Somit wird sichergestellt, dass ein kontaminiertes Fluid zwingend das Filterelement 3 durchdringen muss, bevor die Öffnung 2 erreicht wird. Ein unkontrollierter Durchtritt von kontaminierten Fluid aus der Rohfluidseite durch die Öffnung 2 ist somit nicht möglich und kann verhindert werden.
In anderen nicht gezeigt Ausführungsformen kann das Filterelement 3 auch die Gestalt einer Kugel, die sich von der Ebene 6 in die Rohfluidseite 4 hineinerstreckt, aufweisen. Gerade bei kreisrunden Öffnungen könnte dies vorteilhaft sein, da das Filterelement 3 dann von der Ebene 6 sich kugelförmig den Weg streckt.
Das Filterelement 3 umfasst vorzugsweise ein plissierter Filter aus einem Polyestervlies. Solche Filter sind typischerweise in der Lage, Partikel im Fluid mit einer Grösse von grösser als 1 μηι zu filtern.
Die Filteroberfläche, insbesondere bei Anwendung in einem Stall, liegt vorzugsweise über
15m 2 ' besonders bevorzugt über mindestens 20m 2. Bei einer derartigen Filteroberfläche können Volumenströme von mehreren Tausend m3/h umgesetzt bzw. durchgesetzt werden. Der Querschnitt der Öffnung 2 ist bei diesen Abmessungen des Filters vorzugsweise gut 1 m 2 , wodurch ein genügend grosser O " fmungsquerschnitt mit minimalen Druckverlusten bereitstellbar ist. Die Reinigungseinheit 12, welche in den Figuren 1 und 2 gut erkennbar ist, ist vorzugsweise im Bereich der Filterseite 5 angeordnet und relativ zum Filterelement 3 bewegbar ausgebildet. Die bewegbare Ausbildung hat den Vorteil, dass die Reinigungseinheit 12 über das Filterelement 3 bewegbar ist, sodass alle Stellen des Filterelements 3 durch die Wirkung der Reinigungseinheit 12 erfasst werden.
Die Reinigungseinheit 12 umfasst hier Luftdüsen oder Öffnungen 13, mittels welchen das Filterelement 2 mit Druckluft 14 beaufschlagbar ist. Die Druckluft 14 fliesst dabei von der Filterseite 5 zur Rohfluidseite 4, also in Gegenrichtung des zu reinigenden Fluides. Durch die Druckluft 14 werden Ablagerungen auf dem Filterelement 3 in Richtung der Rohfluidseite 4 vom Filterelement 3 entfernt. Die Ablagerangen entsprechen dabei im Wesentlichen den Kontaminationen, welche aus dem Fluid gefiltert wurden. Aufgrund der Tatsache, dass die Druckluft in Richtung Rohfluidseite 4 bereitgestellt wird, werden die Ablagerungen ebenfalls im Bereich der Rohfluidseite 4 vom Filterelement 2 gelöst. Folglich wird bei Reinigungsvorgang nicht die Filterseite 5 mit den Ablagerungen kontaminiert.
In der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Reinigungseinheit 12 einen Bügel 15 mit zwei Lagerarmen 16 und einem die Lagerarme 16 verbindenden Bügelarm 17. Im Bügelarm 17 sind die besagten Luftdüsen 13 angeordnet. Über die Lagerarme 16 ist die Reinigungseinheit 12 drehbar um eine Achse A gelagert. In den Figuren 1 und 2 wird der Bügel 15 in verschiedenen Positionen gezeigt. Der Bügel 15 ist dabei entlang dem Pfeil V verschwenkbar. Die Achse A, um welche die Reinigungseinheit 12 verschwenkbar ist, entspricht vorzugsweise der besagten Mittelachse M. Achse A und die Mittelachse M verlaufen dabei kollinear zueinander. Die Reinigungseinheit 12 kann, wie in den Figuren abgebildet, beispielsweise über einen Motor 18 von einer Ausgangslage in eine Endlage und zurück bewegt werden. Der Motor 18 bewegt dabei die Reinigungseinheit 12 von einer Ausgangslage in eine Endlage und dann wieder zurück in die Ausgangslage. Alternativ kann die Reinigungseinheit aber auch durch die Anordnung der Luftdüsen 13 und durch den Impuls beim Austritt der Luft aus den Luftdüsen 13 bewegt werden. Hierbei kann auf den Motor 18 verzichtet werden. In diesem Fall müssen die Luftdüsen 13 dabei so orientiert sein, dass eine entsprechende Bewegung bereitstellbar ist. Somit bewegen die Luftdüsen 13 die Reinigungseinheit 12 von der Ausgangslage in die Endlage. Für die Bewegung von der Endlage in die Ausgangslage weist dann die Reinigungseinheit 12 weiter ein Gegengewicht 19 auf, welches dafür sorgt, dass die Reinigungseinheit 12 von der oberen Endlage wieder in die Ausgangslage bewegbar ist. Das Gegengewicht 19 ist dabei exzentrisch zur Achse A bzw. M angeordnet. In einer anderen Ausführungsform, wie in den Figuren 7a bis 9, gezeigt erfolgt die Bewegung von der Ausgangslage oder Ruhelage in die Endlage und von der Endlage in die Ausgangslage durch verschwenkbare Luftdüsen 13. In diesem Fall kann auf das Gegengewicht verzichtet werden.
Die Bewegung der Reinigungseinheit 12 kann weiter in der Figur 2 gut erkannt werden. Hier wird die Reinigungseinheit 12 in der Ausgangslage gezeigt und entlang des Pfeils V in die Endlage bewegt. In der Endlage wird die Reinigungseinheit mit dem Bezugszeichen 12' gezeigt.
Die Bewegung der Reinigungseinheit 12 von der Ausgangslage in die Endlage kann dabei kontinuierlich oder aber getaktet erfolgen. Bei der kontinuierlichen Bewegung wird die Druckluft 14 bevorzugt kontinuierlich den Luftdüsen 13 zugeführt, so dass eine konstante Reinigungswirkung erlaubt wird. Allerdings ist bei einer geringen Verschmutzung auch eine getaktete Zuführung der Druckluft denkbar. Bei der getakteten Bewegung kann die Druckluft 14 sowohl getaktet als auch kontinuierlich zugeführt werden. Die Druckluft selbst wird über einen Druckluftanschluss 23 den Luftdüsen 13 zugeführt. Der Druckluftanschluss 23 umfasst hier einen Stab 24, welcher dem Bügel 15 bzw. den Lagerarmen 16 in Verbindung steht, sowie einen Schlauch 25. Der Schlauch 25 steht mit der Druckluftquelle in Verbindung und fuhrt die Druckluft dem Stab 24 zu. Über diesen Stab 24 kann die Druckluft den Druckluftdüsen 13 zugeführt werden, wobei die Bügel 15 als Zuleitung dienen und entsprechend als Rohre ausgebildet sind.
In der Figur 5 wird nun noch eine weitere perspektivische Ansicht der Filteranordnung 1 gezeigt. Hier wird die Ansicht im Wesentlichen von der Filterseite 5 dargestellt und man kann hier nochmals gut die Anordnung des Filterelementes 3, der Seitenwände 9 sowie der Reinigungseinheit 12 erkennen.
In den Figuren 7a, 7b, 8 und 9 wird eine weitere Ausführungsform der Filteranordnung 1 gezeigt. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und weisen im Wesentlichen gleiche Merkmale auf, wie anhand der Figuren 1 bis 5 beschrieben. Unterschiedlich ist im Wesentlichen die Bewegung der Reinigungseinheit 12, welche in der Ausfuhrungsform gemäss den Figuren 7a, 7b, 8 und 9 durch ein Verschwenken der Luftdüsen 13 erfolgt, so dass durch die Luftdüsen Impulse in unterschiedlichen Richtungen abgebbar sind, wodurch die Reinigungseinheit 12 in unterschiedliche Richtungen verschwenkbar ist. Diese Ausfuhrungsform wird besonders vorteilhaft dann eingesetzt, wenn die Mittelachse M bzw. die Achse A in der Vertikalen verlaufen.
Die Figuren 7a und 7b zeigen, dass die Reinigungseinheit 12 durch die winklige Anordnung von den Luftdüsen 13 und durch den Impuls beim Austritt der Luft aus den Luftdüsen 13 von einer Ruhelage bzw. Ausgangslage in eine Endlage bewegbar ist. Die Luftdüsen 13 sind verschwenkbar, so dass die Richtung der Bewegung der Reinigungseinheit veränderbar ist. Die Verschwenkbarkeit der Luftdüsen 13 wird besonders gut in den Figuren 8 und 9 gezeigt. In der Figur 8 wird die Reinigungseinheit im Gegenuhrzeigersinn GUZ verschwenkt. Die Luftdüsen 13 sind dabei entsprechend orientiert, so dass der Luftstrahl 34 den Impuls in die entsprechende Richtung abgibt. In der Figur 9 sind die Luftdüsen 13 so orientiert, dass der Luftstrahl 34 den Impuls in die Richtung abgibt, dass sich die Reinigungseinheit im Uhrzeigersinn ZU bewegt.
Anhand der Figuren 7a und 7b wird nun die Verschwenkbarkeit und die Position der Luftdüsen 13 noch etwas genauer erläutert.
Die Luftdüsen 13 sind von einer ersten stabilen Position in eine zweite stabile Position verschwenkbar. In der ersten stabilen Position die Reinigungseinheit 12 von der Ruhelage in die Endlage bewegbar ist und in der zweiten stabilen Position ist die Reinigungseinheit 12 von der Endlage in die Ruhelage bewegbar ist.
Die Reinigungseinheit 12 umfasst in der bevorzugten Ausführungsform im Wesentlichen zwei Lagerarme 16 und einen zu den Lagerarmen 16 verschwenkbaren Bügelarm 17. Im Bügelarm 17 sind die besagten Luftdüsen 13 angeordnet. Der Bügelarm 17 ist über Lagerstellen 35 an den Lagerarmen 16 gelagert. Die Lagerstellen sind dabei so ausgebildet, dass die besagte Verschwenkbarkeit zugelassen wird. Die Lagerstellen 35 können auch als Mechanismus ausgebildet sein.
Der in der Figur 7b, welche eine Detailansicht der Figur 7a ist, gezeigte Mechanismus 35 verbindet den Bügelarm 17 mit den Lagerarmen 16. Der Mechanismus 35 umfasst einen Kipphebel 31 mit einer Feder 32. Der Kipphebel 31 kann im Wesentlichen zwei stabile Positionen einnehmen. Der Kipphebel 31 umfasst hier einen ersten Hebelteil 36 und einen zweiten Hebelteil 37, welcher verschwenkbar zum ersten Hebelteil 36 in Verbindung steht. Der erste Hebelteil 36 steht verschwenkbar mit dem Lagerarm 16 in Verbindung und der zweite Hebelteil 37 steht fest mit dem Bügelarm 17 in Verbindung. Die Feder 32 verbindet den ersten Hebelteil 36 mit dem zweiten Hebelteil 37 und sorgt dafür, dass wenn die Hebelteile 36, 37 winklig zueinander stehen, die winklige Position gehalten wird.
Die Feder 32 ist hier eine Zugfeder, welche an einem Bolzen 38 an den Hebelteil 36, 37 eingehängt wird.
Besonders bevorzugt sind Anschlagsmittel 33 angeordnet, welche mit dem Kipphebel 31 zusammenarbeiten. Bei einer Kontaktierung des Kipphebels 31 mit dem Anschlagsmittel ist der Kipphebel 31 von der einen stabilen Position in die andere stabile Position bringbar. Vorzugsweise ist jeweils in Ruhelage und in der Endlage jeweils mindestens ein Anschlagsmittel 33 angeordnet. Folglich sorgen die Anschlagsmittel 33 für die Auslösung der Verschwenkung der Luftdüsen 13 zu den Armen, so dass die Umkehr der Bewegung erreicht werden kann.
In der Figur 6 wird eine weitere Ausführungsform bzw. ein Einsatzgebiet der Filteranordnung 1 gemäss der obigen Beschreibung gezeigt. Hier umfasst die Filteranordnung 1, die gemäss obiger Beschreibung bereitgestellt wird, weiterhin einen Wärmetauscher 27 der in Flussrichtung des Fluides gesehen nach dem Filterelement 3 auf der Filterseite 5 angeordnet ist. Mit dem Wärmetauscher 27 kann die in der Abluft bzw. im dekontaminierten Fluid vorhandene Wärme vor Abgabe an die Umgebung mit einem Wärmeträger getauscht werden. Dabei wird der Wärmeträger entsprechend erwärmt und die Abluft entsprechend abgekühlt. Der Wärmeträger kann dann beispielsweise für die Beheizung des Raumes, in welchem das kontaminierte Fluid anfällt, eingesetzt werden. Als Wärmetauscher 27 wird vorzugsweise ein konventioneller Röhrenwärmetauscher oder aber ein Kreuzstromwärmetauscher mit Platten eingesetzt.
Die Anordnung des Wärmetauschers 27 auf der Filterseite 5 hat den Vorteil, dass der Wärmetauscher 27 nicht mit dem kontaminierten Fluid in Kontakt kommt. Somit wird eine Ablagerung der Kontaminationen auf dem Wärmetauscher 27 entsprechend vermieden, wobei die Wirksamkeit bzw. der Wirkungsgrad des Wärmetauschers über die Zeit nicht abfällt. Über einen Abluftkanal 26 kann dann die durch das Filterelement 3 gereinigte und durch den Wärmetauscher 27 gekühlte Abluft entsprechend der Umgebung zugeführt werden.
Besonders bevorzugt wird die oben genannte Filteranordnung 1 in einem Stall zur Aufzucht und/oder zur Haltung von Tieren eingesetzt. Ein solcher Stall umfasst typischerweise einen Boden, mindestens eine von dieser am bodenwegstehende Seitenwand, die einen Stallinnenraum definiert und ein Dach das den Stallinnenraum nach oben hin abschliesst. Boden, Seitenwand und/oder Dach stellen dabei die Ebene 6 bereit. Die Öffnung 2 ist dabei in der besagten Seitenwand oder dem besagten Dach oder dem besagten Boden angeordnet, wobei dann die besagte Ebene 6 im Wesentlichen durch die Seitenwand und/oder das Dach und/oder den Boden aufgespannt wird. Der Stallinnenraum stellt dabei die kontaminierte Seite, also die die Rohfluidseite 4 bereit. Die Umgebung ausserhalb des Stalles ist dabei die Filterseite 5. Die Filteranordnung 5 ist dabei vorzugsweise derart angeordnet, dass sich diese in den Stallinnenraum hinein erstreckt. Hierdurch wird beim Reinigungsvorgang mit der Reinigungseinheit 12 sichergestellt, dass die Staubpartikel, die auf dem Filterelement 3 liegen wiederum in den Stallinnenraum, also in die Rohfluidseite 4 geblasen werden. Somit wird das Filterelement 2 bei der Reinigung von der Filterseite 5 mit Druckluft in Richtung der Rohfluidseite 4 in Richtung Rohfluidseite 4 beaufschlagt, wodurch die bei der Reinigung aus dem Filterelement 2 entfernbaren Kontaminationen in Richtung Rohfluidseite 4 bewegt werden.
Besonders bevorzugt ist die Filteranordnung bewegbar zur Öffnung 2 angeordnet. Beispielsweise kann die Filteranordnung in Führungsschienen angeordnet sein, sodass die Filteranordnung in diesen Führungsschienen von der Öffnung 2 weg bewegbar sind. Dabei kann der Landwirt bei der Reinigung des Stalles die Filteranordnung entsprechend wegschieben. Gerade bei Öffnungen, die im unteren Bereich der Seitenwand angeordnet sind, ist dies vorteilhaft, wenn der Landwirt die Filteranordnung 1 gegen das Dach bewegen kann, weil es bei Reinigungsarbeiten nötig ist, dass der Landwirt mit entsprechenden Maschinen auch den Boden reinigt. Ein Wegfahren der Reinigungsanordnung in Richtung des Daches hat dabei den Vorteil, dass der Landwirt die Reinigungsanordnung 1 nicht mit dem Traktor oder ähnlichen Gerätschaften touchiert und diese beschädigt oder gar zerstört. Mit Blick auf die Figur 1 kann weiter gut erkannt werden, dass mehrere Filterelemente 3 nebeneinander angeordnet werden können. Hierfür muss die Öffnung 2 entsprechend grösser ausgebildet werden und es kann auf die Seitenwand 9 zwischen den einzelnen Filterelementen 3 verzichtet werden. Alternativ können die Seitenwände 9 von zwei benachbarten Filterelementen 3 auch mit entsprechenden Öffnung 2 versehen werden.
Bezüglich der Anordnung des Filterelementes 2 kann auch gesagt werden, dass das Filterelement 2 auch in einem separaten Filterraum, welcher mit dem Raum, in dem das Fluid kontaminiert wird, in Verbindung steht, angeordnet sein kann, wobei der Filterraum dann die Rohfluidseite darstellt.
Weiter ist anzumerken, dass die erfindungsgemässe Filteranordnung 1 auch in diversen anderen Einsatzgebieten einsetzbar ist. Beispielsweise sei hier ein Produktionsbetrieb, wie Futtermühlen oder Schweisswerkstätten oder Holzverarbeitungsbetriebe oder Pulverlackierwerke etc. genannt.
Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass die Anordnung des sich von der Ebene 6 mit der Öffnung 2 erstreckenden Filterelementes 3 den Vorteil hat, dass keine Querschnittsverkleinerungen im Bereich der Filteranordnung 1 vorhanden sind. Somit können Druckverluste im Bereich des Filterelementes 3 entsprechend reduziert werden. Weiter kann aufgrund des Merkmals des sich von der Ebene 6 weg ragenden Filterelementes 3 das Filterelement 3 besonders gut gereinigt werden. Zudem kann das Verhältnis zwischen dem Querschnitt der Öffnung 3 und der Oberfläche des Filterelementes 3 bzw. der Filteroberfläche einfach variiert und auf das gewünschte Verhältnis eingestellt werden.
BEZUGSZEICHENLISTE
Filteranordnung 30 Mechanismus
Öffnung 31 Kipphebel
Filterelement 32 Feder
Rohfiuidseite 33 Anschlag
Filterseite 34 Luftstrahl
Ebene 35 Lagerstellen erster Abschnitt 36 erstes Hebelteil zweiter Abschnitt 37 zweites Hebelteil
Seitenwand 38 Bolzen
Zwischenräume
Rand
Reinigungseinheit
Luftdüsen
Druckluft
Bügel
Lagerarm
Bügelarm
Motor
Gegengewicht
Seitenrand
Abschnitt
Wand
Druckluftanschluss
Stab
Schlauch
Abluftkanal
Wärmetauscher
Zwischenraum

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Filteranordnung (1) umfassend eine Ebene (6) mit einer die Ebene (6) durchdringenden Öffnung (2) und ein über dieser Öffnung (2) angeordnetes Filterelement
(3) zur Filterung eines Fluides, insbesondere eines gasförmigen Fluides, wobei das Fluid von einer Rohfluidseite (4) zu einer Filterseite (5) durch das Filterelement (3) und die Öffnung (2) hindurchführbar und durch das Filterelement (3) reinigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Filterelement (3) von dieser Ebene (6) mindestens über einen ersten Abschnitt (7) von der Ebene (6) weg erstreckt und über einen zweiten Abschnitt (8), der sich direkt oder indirekt dem ersten Abschnitt (7) anschliesst, auf die Ebene (6) zurück erstreckt, so dass sich das Filterelement (3) mit den Abschnitten über die Ebene (6) erstreckt, wobei durch die Abschnitte (7, 8) und die Ebene ein Zwischenraum (28) begrenzt wird, und dass die Filteranordnung (1) weiterhin eine Reinigungseinheit (12) umfasst, welche in besagtem Zwischenraum (28) angeordnet ist.
2. Filteranordnung (1) Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinheit (12) im Bereich der Filterseite (5) angeordnet ist und relativ zum Filterelement (3) über das Filterelement (3) bewegbar, insbesondere verschwenkbar, ausgebildet ist.
3. Filteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinheit (12) Luftdüsen (13) oder Öffnungen umfasst, mittels welchen das Filterelement (3) mit Druckluft (14) beaufschlagbar ist, wobei Ablagerungen auf dem Filterelement (3) von der Filterseite in Richtung der Rohfluidseite
(4) vom Filterelement (3) entfernbar sind.
4. Filteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinheit (12) verschwenkbar um eine Achse (A), welche vorzugsweise der besagten Mittelachse (M) entspricht, ausgebildet ist.
5. Filteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinheit (12) die Gestalt eines Bügels (15) mit zwei Lagerarmen (16) und einem die Lagerarme (16) verbindenden Bügelarm (17) aufweist, wobei im Bügelarm (17) die besagten Luftdüsen (13) angeordnet sind.
6. Filteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinheit (12) durch den Impuls beim Austritt der Luft aus den Luftdüsen (13) von einer Ruhelage in eine Endlage bewegbar ist, wobei die Luftdüsen (13) vorzugsweise winklig angeordnet sind, insbesondere winklig zur Richtung der Bewegung der Reinigungseinheit (12) oder in Richtung der Bewegung der Reinigungseinheit (12).
7. Filteranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftdüsen (13) verschwenkbar sind, so dass die Richtung der Bewegung der Reinigungseinheit (12) veränderbar ist, wobei die Luftdüsen (13) vorzugsweise von einer ersten stabilen Position in eine zweite stabile Position verschwenkbar sind, so dass in der ersten stabilen Position die Reinigungseinheit (12) von der Ruhelage in die Endlage bewegbar ist und in der zweiten stabilen Position die Reinigungseinheit (12) von der Endlage in die Ruhelage bewegbar ist.
8. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinheit (12) zwei Lagerarme (16) und einen zu den Lagerarme (16) verschwenkbaren Bügelarm (17) umfassen, wobei im Bügelarm (17) die besagten Luftdüsen (13) angeordnet sind.
9. Filteranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Bügelarm (17) mit einem Mechanismus mit den Lagerarmen (16) in Verbindung steht, wobei der Mechanismus (30) ein Kipphebel (31) mit einer Feder (32) umfasst, welcher im Wesentlichen zwei stabile Positionen einnimmt und wobei vorzugsweise Anschlagsmittel (33) angeordnet sind, welche mit dem Kipphebel (31) zusammenarbeiten, wobei der Kipphebel (31) durch die Anschlagsmittel in die stabilen Positionen bewegbar ist und wobei in Ruhelage und Endlage jeweils mindestens ein Anschlagsmittel angeordnet ist.
10. Filteranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch ein Gegengewicht (19) von der Endlage in die Ruhelage bewegbar ist.
11. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinheit (12) über einen Motor (18) von einer Ruhelage in eine Endlage und von der Endlage in die Ruhelage bewegbar ist.
12. Filteranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Filterelement (2) um eine in der bzw. parallel zur Ebene (6) verlaufende Mittelachse (M) halbkreisförmig und/oder elliptisch und/oder eckig, insbesondere 6-eckig oder 8-eckig oder vieleckig, von der Ebene (6) weg bzw. auf die Ebene (6) zu verläuft und/oder
dass das Filterelement (2) benachbart zu den Rändern der Öffnung und entlang der Ränder der Öffnung bzw. in einem vergleichsweise kleinen Abstand zu den Rändern liegt.
13. Filteranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelachse (M) in der Horizontalen (H) oder der Vertikalen (V) verläuft.
14. Filteranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Filterelement (3) von der besagten Ebene (6) in die Rohfluidseite (4) hinein erstreckt.
15. Filteranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filteranordnung (1) weiterhin mindestens eine Seitenwand (9) umfasst, wobei die mindestens eine Seitenwand (9) sich über Zwischenräume (10) zwischen der Ebene (6) und dem Rand (11) des Filterelementes (3) erstreckt.
16. Filteranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (3) und gegebenenfalls die Seitenwand (9) sich vollständig über den Querschnitt der Öffnung (2) erstrecken, so dass kontaminiertes Fluid zwingend das Filterelement (3) durchdringen muss, bevor die Öffnung (2) erreicht wird.
17. Filteranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (2) ein plissierter Filter, insbesondere aus einem Polyestervlies, umfasst, und/oder das Filterelement (2) eine Filteroberfläche von mindestens 15 m 2, besonders bevorzugt von mindestens 20 m 2 aufweist, und/oder dass das Filterelement (2) ein Luftfilter ist.
18. Filteranordnung nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung weiterhin einen Wärmetauscher (20) umfasst, der in Flussrichtung des Fluides nach dem Filterelement (3) auf der Filterseite (5) angeordnet ist.
19. Filteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Verhältnis von Filterfläche um eine Faktor im Bereich von 10 bis 50, besonders bevorzugt im Bereich von 15 bis 30 grösser ist als die Querschnittsfläche der Öffnung (4).
20. Stall zur Aufzucht oder zur Haltung von Tieren, umfassend mindestens einen Boden, mindestens eine von diesem Boden wegstehende Seitenwand, die einen Stallinnenraum definiert, und ein Dach, das den Stallinnenraum nach oben hin abschliesst, dadurch gekennzeichnet, dass der Stall weiterhin mindestens eine Filteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst und dass in der besagten Seitenwand und/oder dem besagten Dach die besagte Öffnung angeordnet ist, wobei die Ebene im Wesentlichen durch Seitenwand und/oder Dach aufgespannt wird.
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