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Patent Searching and Data


Title:
GAS FILTER DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1996/016717
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a device (1) having a gastight housing (8) which comprises an inlet opening (7) for dust-laden gas and an outlet opening (12) for purified gas, the outlet opening (12) lying opposite the inlet opening (7) and being larger than the latter. Adjacent the outlet opening (12) are mountings (13, 14) for a filter stack (15). The dust-laden gas side (18) is disposed at a distance from the inlet opening (7). Downstream of the dust-laden gas side (18) and opposite the inlet opening (7) is a gas-permeable gas distributor element (23) which offers resistance to the through-flow of gas and covers only part of the dust-laden gas side (18) of the filter stack (15).

Inventors:
KROGMANN OTTO (DE)
Application Number:
PCT/EP1995/004597
Publication Date:
June 06, 1996
Filing Date:
November 22, 1995
Export Citation:
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Assignee:
CAMFIL GMBH (DE)
KROGMANN OTTO (DE)
International Classes:
B01D46/00; B01D46/10; B01D46/42; B01D46/52; (IPC1-7): B01D46/52
Foreign References:
DE3429633A11986-02-20
EP0096992A11983-12-28
US5236480A1993-08-17
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Claims:
A N S P R Ü C H E
1. Vorrichtung (1) zur Filterung von Gasen, insbesondere Luft, mit einem gasdichten Gehäuse (8) , das eine Einlaß Öffnung (7) für Staubgas, der Einlaßöffnung (7) gegenüberliegend eine größer als die Einlaßöffnung (7) ausgebildete Auslaßöffnung (12) für Reingas und, angrenzend an die Auslaßöffnung (12) , Halterungen (13,14) für ein Filterpaket (15) aufweist, wobei eine Staubgasseite (18) des Filterpakets (15) in einem Abstand von der Einlaßöffnung (7) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß stromaufwärts von der Staubgasseite (18) des Filterpakets (15) gegenüber der Einlaßöffnung (7) ein gasdurchlässiges, dem Gas einen Durchströmwiderstand bietendes Gasverteilele¬ ment (23) angeordnet ist, und daß das Gasverteilelement (23) nur einen Teil der Staubgasseite (18) des Filterpakets (15) überdeckt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasverteilelement (23) zumindest die von der Einlaßöffnung (7) auf die Staubgasseite (18) des Filterpakets (15) projizierte Fläche (22) überdeckt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsform des Gasverteilelements (23) der Querschnittsform der Einlaßöffnung (7) entspricht.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (7) bezüglich des Filterpakets (15) exzentrisch angeord¬ net ist, und daß das Gasverteilelement (23) in Richtung des Zentrums (28) der Staubgasseite (18) des Filterpakets (15) einen Fortsatz (29) aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasverteilelement (23) in Berührung mit der Staubgasseite (18) des Filterpakets (15) steht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasverteilelement (23) mit in der Staubgasseite (18) des Filterpakets (15) liegenden staubgasseitigen Scheiteln (17) eines gefalteten Filtermaterials (16) des Filterpakets (15) verklebt ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasverteilelement (23) in einem Abstand (26) von der Staubgasseite (18) 01 des Filterpakets (15) gehalten ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasverteilelement (23) in einem auf der Staubgasseite (18) des Filter¬ 05 pakets (15) fixierten Rahmen (27) gehalten ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasverteilelement (23) als dünne Bahn aus einem Fasermedium ausgebildet ist.
10. 1010 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß stromabwärts von einer Reingasseite (20) des Filterpakets (15) eine die gesamte Reingasseite (20) überdeckende, blattförmige Bahn (24) aus einem gasdurchlässigen, feinmaschigen 15 oder feinvernetzten Material angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsform des Gasverteilelements (23) von der Form der von der Einlaßöffnung (7) auf die Staubgasseite (18) des 0 Filterpakets (15) projizierten Fläche (22) abweicht.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasverteilelement (23) , ausgehend von einem Umfangsabschnitt des Filterpakets (15) , einen Teil der Staubgasseite (18) 5 überdeckt.
Description:
B E S C H R E I B U N G

Gasfiltervorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Ober¬ begriff des Anspruchs 1.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (Prospekt T 9601 18/3 09.92 "Midilam (R)/Maxilam (R)" der Anmelde¬ rin, Seite 8 und 9) ist in dem Gehäuse hinter der Ein¬ laßöffnung und stromaufwärts von der Staubluftseite des Filterpakets ein Luftverteilelement in Form eines Loch- bleches oder Gitters befestigt. Dies ist verhältnismäßig aufwendig und führt dennoch nicht zu einer optimalen gleichmäßigen Staubluftverteilung über die Einlaßseite des Filterpakets.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit geringem Aufwand die Gleichmäßigkeit der Staubgasverteilung über die Staubgasseite des Filterpakets zu verbessern.

Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Das Gasverteilelement schafft auf der Staubgas¬ seite des Filterpakets eine Zone erhöhten Durchströmwi- derstands. Dadurch wird der Staubgasstrom veranlaßt, im wesentlichen seitlich an dem Gasverteilelement vorbeizu¬ strömen und sich auf diese Weise im wesentlichen gleich¬ mäßig über die gesamte Staubgasseite des Filterpakets zu verteilen. Je nach Material und Formgestaltung des Gasverteilelements kann diese Gasverteilung über die Staubgasseite des Filterpakets optimiert werden. Das

Gasverteilelement kann im Vergleich zu den bisherigen Lösungen kostengünstig hergestellt und angebracht wer¬ den. Der durch das Gasverteilelement an dem gesamten Filter auftretende Druckabfall ist vergleichsweise gering und beträgt beispielsweise nur ca. 5 Pascal bei 0,45 m/s Abströmgeschwindigkeit des Reingases. Dieser Druckabfall ist deutlich geringer als der bei den be¬ kannten Luftverteilelementen eintretende. Durch das Gasverteilelement wird außerdem das Filterpaket vor den schädlichen Wirkungen eines direkten Aufpralls des

Staubgasstroms auf das Filterpaket geschützt. So können gegenüber der Einlaßöffnung des Gehäuses an dem Filter¬ paket Flatterbewegungen der Falten des Filterpakets vermieden werden. Solche Flatterbewegungen treten dann ein, wenn man den mit verhältnismäßig hoher Geschwindig¬ keit durch die Einlaßöffnung in das Gehäuse eintretenden Staubgasstrom ungeschützt auf die Falten des Filterpa¬ kets einwirken läßt. So ergibt sich durch das Gasver¬ teilelement zusätzlich ein mechanischer Schutz für das Filterpaket, wodurch dessen Lebensdauer verlängert wird.

Bei der Ausbildung des Gasverteilelements gemäß einem der Ansprüche 2, 3, 11 oder 12 ergeben sich die vorteil¬ haften Wirkungen bei minimalem Aufwand. Die Quer¬ schnittsform des Gasverteilelements kann z.B. rund, quadratisch, rechteckig oder auf andere geeignete Weise gestaltet sein.

Durch die Merkmale des Anspruchs 4 ist eine weitgehend gleichmäßige Gasverteilung über die Staubgasseite auch bei exzentrischer Anordnung der Einlaßöffnung gewährlei- stet.

Gemäß Anspruch 5 ergeben sich besonders geringe Gesamt¬ kosten, weil eine gesonderte Halterung oder Abstützung

des Gasverteilelements in dem Gehäuse entfällt.

Gemäß Anspruch 6 kann das Gasverteilelement gleich bei der Herstellung des Filterpakets mit diesem verklebt werden. Dies verringert insgesamt die Herstellungsko- sten.

Gemäß Anspruch 7 kann vorgegangen werden, wenn eine Berührung zwischen Gasverteilelement und Staubgasseite des Filterpakets vermieden werden soll.

Die Merkmale des Anspruchs 8 bieten in einem solchen Fall eine kostengünstige und funktionelle Lösung.

Gemäß Anspruch 9 erhalt man eine kostengünstige und dennoch sehr wirksame Ausbildung des Gasverteilelements. Als Fasermedium kann z.B. ein Glas- oder Kunststoffaser- vlies verwendet werden.

Durch die Merkmale des Anspruchs 10 wird eine gute Richtung und Vergleichmäßigung des die Vorrichtung verlassenden Reingasstroms erreicht.

Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigt:

Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch eine Vorrich¬ tung,

Fig. 2 im wesentlichen die Schnittansicht nach Linie II- II in Fig. 1,

Fig. 3 einen teilweisen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform der Vorrichtung und

Fig. 4 bis 7 jeweils eine Draufsicht auf einen Teil von wiederum anderen Ausführungsformen der Vorrichtung.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Filterung von Gasen, in diesem Fall Staubluft, die in Richtung eines Pfeils 2 durch eine flexible Rohrleitung 3 eines Belüftungssy¬ stems mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit zuge¬ führt wird. Die Rohrleitung 3 ist unten durch eine Schelle 4 mit einem Stutzen 5 einer Haube 6 gasdicht verbunden. Der Stutzen 5 definiert eine Einlaßöffnung 7 eines gasdichten Gehäuses 8 der Vorrichtung 1.

Das Gehäuse 8 weist eine zylindrische Wand 9 mit einem oberen rinnenartigen Flansch 10 auf. In dem Flansch 10 ruht ein umlaufender unterer Rand 11 der Haube 6 gas¬ dicht abgedichtet.

Das Gehäuse 8 weist an seinem in Fig. 1 unteren Ende eine Auslaßöffnung 12 für Reingas, in diesem Fall Rein¬ luft, auf. Angrenzend an die Auslaßöffnung 12 sind Halterungen 13 und 14 für ein sich über die gesamte, von der zylindrischen Wand 9 umschlossene, in diesem Fall rechteckige Querschnittsfläche des Gehäuses 8 er¬ streckendes Filterpaket 15 vorgesehen. Das Filterpaket 15 weist ein an sich bekanntes, zickzackgefaltetes Filtermaterial 16 auf, dessen staubgasseitige Scheitel 17 eine Staubgasseite 18 des Filterpakets 15 definieren. Entsprechend definieren reingasseitige Scheitel 19 des Filtermaterials 16 eine Reingasseite 20 des Filterpakets 15.

Die Staubgasseite 18 des Filterpakets 15 ist in einem Abstand von der Einlaßöffnung 7 angeordnet.

Der Stutzen 5 hat in diesem Fall kreisförmigen Quer¬ schnitt. Entsprechend kreisförmig ist ein in Fig. 1 strichpunktiert angedeuteter Zylinder 21, in dem sich theoretisch die Staubluft bewegen würde, wenn das Fil- terpaket 15 nicht eingesetzt wäre. In Fig. 2 ist eine von der Einlaßöffnung 7 die auf die Staubgasseite 18 des Filterpakets 15 projizierte Fläche 22 als strichpunk¬ tierter Kreis eingezeichnet.

Sobald aber das Filterpaket 15 in das Gehäuse 8 einge- setzt ist, bietet es der Staubluft einen Strömungswider¬ stand, der dazu führt, daß die Staubluft sich auch seitlich über den Zylinder 21 hinaus verbreitet und die Querschnittsfläche des Gehäuses 8 mehr oder minder gleichmäßig ausfüllt. Dies ist durch die oberhalb des Filterpakets 15 in Fig. 1 eingezeichneten Strömungspfei¬ le angedeutet. Wenn nur das Filterpaket 15 in das Gehäu¬ se 8 eingesetzt würde, wäre die projizierte Fläche 22 (Fig. 2) der unmittelbaren und besonders heftigen Ein¬ wirkung des Staubgasstroms ausgesetzt. Dies kann zu Flattererscheinungen an den zugehörigen Falten des

Filtermaterials 16 und schlimmstenfalls zu dessen vor¬ zeitiger Zerstörung führen. Deshalb ist gemäß Fig. 1 und 2 auf staubgasseitige Scheitel 17 des Filterpakets 15 ein gasdurchlässiges, dem Gas einen Durchströmwiderstand bietendes Gasverteilelement 23 aufgeklebt.

Gemäß Fig. 2 ist das Gasverteilelement 23 kreisförmig ausgebildet und ist im Durchmesser größer als die proji¬ zierte Fläche 22. Das Gasverteilelement 23 ist als dünne Bahn aus einem Fasermedium, z.B. Glasfasermedium, ausge- bildet. Das hat zur Folge, daß zwar noch Staubluft durch das Gasverteilelement 23 in die darunter liegenden Falten des Filterpakets 15 dringt, daß aber ein großer Teil des von oben ankommenden Staubluftstroms oberhalb

des Gasverteilelements 23 mehr oder minder gestaut wird und dadurch im Sinne der eingetragenen Strömungspfeile seitlich abfließt. Auf diese Weise ergibt sich über die gesamte Staubgasseite 18 eine sehr gleichmäßige Vertei- lung der ankommenden Staubluft. Diese gleichmäßige

Verteilung kann durch die Formgestaltung des Gasverteil¬ elements noch zusätzlich beeinflußt werden. So könnte in dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Beispiel bei Bedarf von der kreisrunden Ausgestaltung des Gasverteilelements 23 abgewichen werden, indem das Gasverteilelement 23 beispielsweise elliptisch ausgebildet würde, wie dies in Fig. 2 gestrichelt angedeutet ist.

Auch der Grad der Gasdurchlässigkeit des Gasverteilele¬ ments 23 beeinflußt naturgemäß die Staubgasverteilung über die Staubgasseite 18.

Wenn zusätzlich eine möglichst gleichmäßige, laminare Abströmung der Reinluft aus der Reingasseite 20 ge¬ wünscht wird, kann, wie dies in Fig. 1 angedeutet ist, stromabwärts von der Reingasseite 20 eine die gesamte Reingasseite 20 überdeckende, blattförmige Bahn 24 aus einem gasdurchlässigen, feinmaschigen oder feinvernetz¬ ten Material angeordnet sein. Diese Bahn 24 wirkt als Laminator und ist vorzugsweise auf die reingasseitigen Scheitel 19 des Filtermaterials 16 aufgeklebt. Pfeile 25 unter der Bahn 24 deuten die Gleichmäßigkeit der Ge¬ schwindigkeit und Richtung der Reinluftströmung an.

In allen Zeichnungsfiguren sind gleiche Teile mit glei¬ chen Bezugszahlen versehen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist das blatt- förmige Gasverteilelement 23 nicht unmittelbar auf die staubgasseitigen Scheitel 17 des Filtermaterials 16

aufgelegt, sondern in einem Abstand 26 davon durch einen umlaufenden Rahmen 27 gehalten, der auf den staubgassei- tigen Scheiteln 17 aufliegt und dort z.B. durch Klebung befestigt ist. Der Rahmen 27 kann z.B. aus einem Kunst- stoffprofil bestehen.

Gemäß Fig. 4 ist das Filterpaket 15 in der Draufsicht kreisrund ausgebildet. Entsprechend ist das Gasverteil¬ element 23 kreisrund und im Zentrum der Staubgasseite 18 angeordnet.

Gemäß Fig. 5 hat das Filterpaket 15 in der Draufsicht quadratische Form. Entsprechend quadratisch, jedoch mit abgerundeten Ecken, ist das blattförmige Gasverteilele¬ ment 23.

Gemäß Fig. 6 ist das Filterpaket 15 ähnlich wie in den Fig. 1 und 2 in der Draufsicht rechteckig ausgebildet. Aus konstruktiven Gründen ist hier allerdings der Stut¬ zen 5 (Fig. 1) bezüglich eines Zentrums 28 der Staubgas¬ seite 18 exzentrisch angeordnet. Entsprechend exzen¬ trisch liegt die projizierte Fläche 22. Eine ungleichmä- ßige Verteilung der Staubluft über die Staubgasseite 18 wird in diesem Sonderfall dadurch vermieden, daß das blattförmige Gasverteilelement 23 in Fig. 6 nach rechts hin in Richtung des Zentrums 28 einen einseitigen Fort¬ satz 29 aufweist.

Gemäß Fig. 7 ist das Filterpaket 15 in der Draufsicht wiederum rechteckig ausgebildet. Das Gasverteilelement 23 überdeckt hier, ausgehend von einem in Fig. 7 rechts liegenden Umfangsabschnitt des Filterpakets 15, einen Teil der Staubgasseite 18.