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Elektrofilter
für den Einbau in Kamine für Heizanlagen und/oder
für Kaminöfen und/oder in Abluftkanäle
für Entstaubungsanlagen oder Abzugsanlagen insbesondere
auch für private Haushalte.
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So
wird in der
DE
10 2004 039 124 B4 ein Elektrofilter für eine
Feuerungsanlage beschrieben, bei welchem eine Filterelektrode mit
einer Elektrodenhalterung in einem Rauchgasrohr der Feuerungsanlage
gehalten wird und mit Spannung versorgbar ist und die Elektrodenhalterung
mit einem Isolator umgeben ist, wobei die Elektrodenhalterung über Haltestege
mit einem sie umschließenden, sich in Richtung des Rauchgasrohres
konisch erweiternden Gehäuse verbunden ist, so dass Spülluftöffnungen zwischen
den Haltestegen gebildet sind, zwischen denen Spülluft
in Richtung des Rauchgasrohres führbar ist, wobei die Elektrodenhalterung
senkrecht zu ihrer Verlaufrichtung stehende Prallteller trägt,
die bis auf einen Luftspalt, der so dimensioniert ist, dass er größer
als die durch die Spannung bedingte Durchschlagstrecke ist, das
Innere des konischen Gehäuses ausfüllen und/oder
das weite Ende des konischen Gehäuses mit einer senkrecht
zur Gehäuseachse verlaufenden Ringelektrode abgeschlossen ist.
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Ein
weiterer Elektrofilter für eine Feuerungsanlage wird in
der
DE 10 2004 039 118
83 beschrieben. Das erfindungsgemäße
Elektrofilter weist eine erste Wirbelkammer auf, die wiederum einen
Rauchgaseinlass und einen Spüllufteinlass aufweist und
so ausgebildet ist, dass einströmendes Rauchgas Spülluft
ansaugt. Die erste Wirbelkammer weist zudem einen rohrförmigen
Auslass auf. Des Weiteren sind eine Filterelektrodenanordnung und
ein die Filterelektrodenanordnung haltender Isolator vorgesehen, welcher
im Spülluftstrom angeordnet ist. Das Elektrofilter umfasst
zudem eine zweite Wirbelkammer, die mit dem rohrförmigen
Auslass verbunden und so ausgebildet ist, dass die im Rauchgas befindlichen Partikel
sich in ihr ablagern, und die einen Rauchgasauslass für
das von den Partikeln befreite Rauchgas aufweist.
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Die
DE 10 2007 010 973
B4 beschreibt einen Elektrofilter für eine Kleinfeuerungsanlage
mit mehreren Filterelektroden und mit mehreren Abgaskanälen,
wobei in den Abgaskanälen jeweils eine der Filterelektroden
angeordnet ist, wobei diese in einem Gehäuse angeordnet
sind und ein Ende der Filterelektrode spitz verläuft und
ein Ende der Filterelektrode aus dem Abgaskanal heraus ragt und
eine Elektrodenhalterung vorhanden ist die eine Hochspannungsleitung
aufweist, an welche die Filterelektroden angeschlossen sind und
die Elektrodenhalterung sich über die Länge des
Abgaskanals erstreckt.
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Weiterhin
beschreibt die
DE
20 2007 004263 U1 einen Elektrofilter zum Reinigen von
Partikel aufweisenden Gasen, insbesondere zum Reinigen von Rauchgasen,
mit wenigstens einer während eines Filterbetriebs mit einer
Hochspannung beaufschlagten Elektrodenanordnung bestehend aus wenigstens einer
Sprühelektrode und aus wenigstens einer von dieser beabstandeten
Abscheideelektrode, wobei die Elektroden zwischen sich einen von
dem zu reinigenden Gas durchströmten Filterraum bilden,
bei welchem zumindest eine der Elektroden wenigstens an ihrer den
Filterraum zugewandten Oberfläche mit einer elektrisch
leitenden, ein Lösen von Partikeln, d. h. ein Abreinigen
erleichternde Beschichtung versehen ist.
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Schließlich
beschreibt die
DE 43
06 228 A1 eine Rauchgasfilteranordnung für ein
Kraftwerk, umfassend eine Kesselanordnung, eine Elektrofilteranordnung
mit einer Einrichtung zur elektrostatischen Aufladung von bei der
Verbrennung fossiler Brennstoffe im Kessel entstehender Staubpartikel,
insbesondere in Form von Sprühdrähten, und einer
Abscheideeinrichtung zur Ausfilterung der Staubpartikel, und einen
Abzugskamin für die Rauchgase. Zur Verringerung des Platzbedarfs
ist die Elektrofilteranordnung in den Abzugskamin eingebaut.
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Aufgabe
der Erfindung ist es einen Elektrofilter für den nachträglichen
Einbau in Kamine für Heizanlagen und/oder für
Kaminöfen sowie für Abluftanlagen im privaten
und gewerblichen Bereich zu schaffen, welcher die zu erwartenden
gesetzlichen Grenzwerte erreicht und eine kostengünstige
Reinigung ermöglicht und unabhängig von den vorhandenen
Kaminen oder Abluftkanälen eingesetzt werden kann, wobei
die Elektrofilteranordnung in ihrer Wirkung an den jeweils zu erwartenden
Partikelbelastungen individuell anpassbar ist und durch eine einfache
Montage und Wartung nicht nur durch Kaminbauer, sondern auch durch
den jeweiligen Schornsteinfeger errichtet und bedient werden soll,
wodurch diese Lösung breite Anwendung findet. Durch die
vorgesehene Reinigungsvorrichtung wird erreicht, das die Wirkung
der Elektrofilteranordnung stabil und zuverlässig ist,
wobei die Reinigungsvorrichtung unter Berücksichtung des
Umweltschutzes den Möglichkeiten der Reinigung der unterschiedlichen
Kamine oder Abluftanlagen gerecht wird und eine häufige
und teure Reinigung durch Spezialisten vermieden werden kann.
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Mit
der Erfindung wird im angegebenen Anwendungsfall erreicht, dass
ein Elektrofilter auch für den nachträglichen
Einbau in Kaminen oder Abluftanlagen geschaffen wird, wobei in einem
vorhandenen Kamin oder Abluftkanal ein Metallrohr eingesetzt ist.
Dieses Metallrohr reicht vom Kaminkopf oder der Auslassöffnung
des Abluftkanals bis mindestens zu einer obersten Einspeisungsöffnung
im Kamin oder Abluftkanal. Dieses Metallrohr ist die Niederschlagselektrode.
Auf dem Kaminkopf oder der Auslassöffnung ist über
ein Befestigungselement und eine daran montierte Befestigungsbrücke
oder einen daran montierten Befestigungsgalgen ein Draht und/oder Drahtseil
befestigt. Der Draht oder das Drahtseil ist in den Kamin oder Abluftkanal
gehangen. Dieser Draht oder das Drahtseil ist die Sprühelektrode.
Die Befestigungselemente bestehen aus Metall. Die Befestigungsbrücke
und der Befestigungsgalgen bestehen ebenfalls aus Metall. Die Befestigungsbrücke
und der Befestigungsgalgen sind über ein Isolierwerkstoff
mit den Befestigungselementen verbunden, wodurch verhindert wird,
dass sich ablagernder Ruß Kriechströme verursacht.
Der Draht besitzt an seinem unteren freien Ende ein Gewicht und
reicht mindestens zur obersten Einspeisungsöffnung eines
Kaminofens, einer Heizanlage, einer Entstaubungsanlage oder einer
Entlüftungsanlage, wodurch der wirksame Bereich der Sprühelektrode
vergrößert und besser ausgenutzt ist. Die Versorgung
des Filters mit dem notwendigen elektrischen Potential ist durch
ein Steuergerät und/oder durch ein Hochspannungsgenerator
realisiert. Die Sprühelektrode und die Niederschlagselektrode
sind mit dem Steuergerät und/oder dem Hochspannungsgenerator
elektrisch verbunden.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 3
bis 15 dargestellt.
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Ist
der Kamin oder Abluftkanal ein Metallrohrkamin oder Metallkanal,
so ist nach Anspruch 3 das Metallinnenrohr die Niederschlagselektrode.
Hierdurch werden schon vorhandene Komponenten verwendet und zusätzliche
nicht notwendige Umbauten oder Erweiterungen können vermieden
werden.
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Nach
Anspruch 4 ist ein Temperaturfühler im Kaminrohr des Kaminofens
und/oder der Heizanlage vorhanden. Hierdurch sind das Steuergerät
und der Hochspannungsgenerator steuerbar. Nicht notwendige Betriebszeiten
und der damit verbundene Energiebedarf in einer Feuerungspause können
somit vermieden werden. Eine gegebenenfalls erfolgende Selbstreinigung
ist in den Feuerungspausen möglich und wird durch den Temperaturfühler
mit gesteuert.
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Durch
eine freie Wahl der Versorgungsspannung des Steuergerätes
und/oder des Hochspannungsgenerators nach Anspruch 5 ist der Elektrofilter problemlos
in vorhandene Strukturen integrierbar. Aufwendige Anpassungen der
Energieversorgung können vermieden werden.
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Zur
Vermeidung von Kurzschlüssen ist nach Anspruch 6 im Bereich
des Gewichtes an dem Draht oder Drahtseil ein Lagestabilisierungselement
vorhanden. Hierdurch werden Pendelbewegungen und somit mögliche
Kurzschlüsse vermieden.
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Nach
Anspruch 7 befinden sich das Gewicht und/oder das Lagestabilisierungselement
im Bereich einer Reinigungsöffnung. Hierdurch ist im Falle
der Wartung oder Reinigung sowohl das Gewicht als auch das Lagestabilisierungselement
einfach entfernbar, wodurch eine Beschädigung vermieden
wird und die Reinigung gründlich erfolgt.
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Der
Draht und/oder das Drahtseil ist nach Anspruch 8 am Kaminboden oder
einer Abzweigung des Abluftkanals mit einer Feder gespannt und befestigt.
Hierdurch wird auf das Lagestabilisierungselement verzichtet und
der Draht und/oder das Drahtseil besitzen eine gleichmäßige
Vorspannung, wodurch auch das gründliche zuverlässige
Reinigen möglich ist sowie Pendelbewegungen und Kurzschlüsse
vermieden werden.
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Nach
Anspruch 9 ist auf der Sprühelektrode ein Bürstenbesatz
aus Metall vorhanden. Hierdurch erhöht sich die wirksame
Fläche der Sprühelektrode. Insbesondere bei sehr
kurzen Kaminen oder Abluftkanälen ist es wichtig, die Partikel
der Abluft oder des Abgases auf diesen kurzen Weg ausreichend polarisieren
zu können.
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Im
Metallinnenrohr ist nach Anspruch 10 ein schraubenartig umlaufend
und beabstandet angeordneter Metallstreifen und/oder Metallprofil
sowie ein Antrieb im oder am Rohr vorhanden. Durch den spiralförmigen
Aufbau wird erreicht, dass durch eine drehende Bewegung das Metallinnenrohr
mit geringem Aufwand regelmäßig selbst gereinigt
wird und somit die Wirkung des Elektrofilters verbessert wird. Der
Aufbau ermöglicht eine hängende und eine stehende
Anordnung des spiralförmigen Abstreifers.
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Durch
den besonderen Aufbau der Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 11
ist eine einfache und zuverlässige Reinigung der Innenwand
des Metallinnenrohrs möglich. Der Aufbau ermöglicht
eine hängende und eine stehende Anordnung des Abstreifers.
Bei der gleichmäßigen Anordnung mehrerer Abstreifer
reduziert sich die Drehbewegung der Reinigungsvorrichtung auf Bruchteile
einer vollständigen Umdrehung. Somit wird der regelmäßige
zeitliche und materielle Aufwand gemindert.
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Durch
die Wassereinspülung nach Anspruch 12 wird die Reinigung
des Metallinnenrohrs erreicht. Hierdurch werden neben dem Abspülen
der niedergeschlagenen Partikel auch noch freie Partikel gebunden
und zum Kaminboden oder der Abzweigung des Abluftkanals gespült.
Ein häufiges Kehren wird vermieden. Durch den durch die
Pumpe und das Filter geschlossenen Kreislauf wird die Umwelt nicht
belastet.
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Die
besondere Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 13 ermöglicht
eine zuverlässige und zugleich einfache Reinigung des Metallinnenrohrs
als Niederschlagelektrode. Konstruktionsabhängig ist mit
dem Vibrationselement die jeweilige Resonanzfrequenz der Metallinnenrohranordnung
einstellbar, wodurch die Reinigungswirkung verbessert wird. Durch
den Einsatz eines Hammerschlagwerks ist die Reinungsvorrichtung
einfach errichtbar und steuerbar.
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Nach
Anspruch 14 ist eine Neutralisationsvorrichtung vorhanden. Hierdurch
werden eine Übersäuerung und eine damit verbundene
Zerstörung des Kamins und der Elektrofilteranordnung vermieden. Durch
die Neutralisation sind die Filterrückstände sowie
das Filtrat umweltgerecht entsorgbar. Der Vereinfachte Aufbau des
Wasserkreislaufes über ein Auffangbecken ermöglicht
ein kostengünstiges Produkt, wobei die volle Funktionalität
der Filteranordnung gewährleistet bleibt.
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Durch
die lösbare Montage des Befestigungselementes nach Anspruch
15 ist eine Demontage für eine Reinigung des Kamins oder
des Abluftkanals möglich. Durch die Art der Montage ist
die Nachrüstung einfach möglich, ohne in die Bausubstanz
des Kamins einzugreifen oder vorhandene Metallkamine oder Abluftkanäle
zu beschädigen.
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Durch
die besondere Ausführung der Befestigungsbrücke
oder des Befestigungsgalgen nach Anspruch 16 ist eine individuelle
Platzierung und Anpassung der Lage der Befestigungsbrücke
oder des Befestigungsgalgen möglich, Hierdurch ist es möglich,
die Sprühelektrode genau zu positionieren. Die Ausführung
ermöglicht darüber hinaus die einfache Demontage
und Montage für Reinigungs- und Wartungsarbeiten, da die
Sprühelektrode durch eine einfache Art der Montage an der
Befestigungsbrücke oder dem Befestigungsgalgen befestigt
ist.
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Mehrere
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
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1 eine
Elektrofilteranordnung in einem gemauerten Kamin,
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2 eine
Elektrofilteranordnung in einem Außenkamin mit Wasserspüleinheit,
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3 eine
Elektrofilteranordnung in einem gemauerten Kamin mit Selbstreinigung,
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4 eine
Elektrofilteranordnung in einem Außenkamin mit Selbstreinigung,
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5 eine
Elektrofilteranordnung in einem Außenkamin mit Wasserspüleinheit,
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6 eine
Elektrofilteranordnung in einem Außenkamin mit Selbstreinigung
und mit Wasserspüleinheit,
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7 eine
Stützvorrichtung für die Selbstreinigung,
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8 ein
Lagestabilisierungselement,
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9 eine
Schnittdarstellung einer Elektrofilteranordnung am Kaminkopf eines
gemauerten Kamins,
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10 eine
räumliche Darstellung einer Elektrofilteranordnung am Kaminkopf
eines gemauerten Kamins,
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11 eine
Schnittdarstellung einer Elektrofilteranordnung am Kaminkopf eines
gemauerten Kamins,
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12 eine
räumliche Darstellung einer Elektrofilteranordnung am Kaminkopf
eines gemauerten Kamins,
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13 eine
Schnittdarstellung einer Elektrofilteranordnung am Kaminkopf eines
Kamins aus Metall,
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14 eine
räumliche Darstellung einer Elektrofilteranordnung am Kaminkopf
eines Kamins aus Metall,
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15 eine
räumliche Darstellung einer Elektrofilteranordnung an einer
Zyklon-Abzugsanlage und
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16 eine
Schnittdarstellung einer Elektrofilteranordnung an einer Zyklon-Abzugsanlage.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Elektrofilter ist, wie in
den 1 und 3 dargestellt, in einem vorhandenen
Kamin 1 ein Metallinnenrohr 2 eingesetzt. Dieses
Metallinnenrohr 2 reicht vom Kaminkopf 3 bis mindestens
zu einer obersten Einspeisungsöffnung 4 von einem
Ofenkamin 23 oder einer Heizanlage 23. Im Bereich
des Kaminkopfes 3 ist, wie in den 1 bis 4 dargestellt,
mindestens ein Befestigungselement 5 vorhanden. Dieses
Befestigungselement 5 besteht aus Metall. Das Befestigungselement 5 trägt eine
Befestigungsbrücke 6 oder einen Befestigungsgalgen 6.
Die Befestigungsbrücke 6 besteht aus Metall und
ist über einem hitzebeständigen und gegen UV-Licht
beständigen Isolatorwerkstoff an dem Befestigungselement 5 befestigt.
An der Befestigungsbrücke 6 oder dem Befestigungsgalgen 6 ist
eine Sprühelektrode 7 in Form eines Drahtes 7 und/oder Drahtseils 7 hängend
angebracht. Dieser Draht 7 und/oder das Drahtseil 7 reicht
bis mindestens zur obersten Einspeisungsöffnung 4.
Am unteren freien Ende des Drahtes 7 und/oder Drahtseiles 7 der Sprühelektrode 7 ist
zum Erreichen einer Vorspannung ein Gewicht 8 vorhanden.
Um die bei Pendelbewegungen des Gewichtes 8 bestehende
Kurzschlussgefahr zu vermeiden, ist im Bereich des Gewichtes 8 ein
Lagestabilisierungselement 10 vorhanden. Dieses Lagestabilisierungselement 10 ist,
wie in 8 dargestellt, vorzugsweise rund. Es besitzt die Form
eines Kreises mit sternförmigen Streben innerhalb und außerhalb
des Kreises. Der Durchmesser entspricht dem 0,95-fachen des Innendurchmessers des
Metallinnenrohrs 2. Das Lagestabilisierungselement 10 besteht
aus einem Isolatorwerkstoff. Zur Vermeidung zeitintensiver Demontagen
bei Reinigungen des Kamins befindet sich das Gewicht 8 am Ende
des Drahtes 7 und/oder des Drahtseiles 7 im Bereich einer
Reinigungsöffnung 11. Das Lagestabilisierungselement 10 ist
vorzugsweise im Bereich über oder unter der Reinigungsöffnung 11 am
Draht 7 oder Drahtseil 7 der Sprühelektrode 7 befestigt.
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Für
Betrieb des Elektrofilters ist ein Steuergerät 9 und/oder
ein Hochspannungsgenerator 9a vorhanden. Das Metallinnenrohr 2 ist
als Niederschlagselektrode und der Draht 7 und/oder das Drahtseil 7 ist
als Sprühelektrode 7 vorgesehen. Diese sind jeweils
mit dem Steuergerät 9 und/oder dem Hochspannungsgenerator 9a elektrisch
verbunden. Je nach den Einbaugegebenheiten ist das Steuergerät 9 und/oder
der Hochspannungsgenerator 9a an das 230 Volt 1-Phasen-Wechselstromnetz
und/oder an das 400 Volt 3-Phasen-Wechselstromnetz anschließbar.
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Ist,
wie in den 2 und 4 dargestellt, der
bestehende Kamin 1 ein freistehender Metallrohrkamin mit
einem vom Kaminkopf 3 bis zum Kaminboden 13 reichenden
Metallinnenrohr 2, so ist dieses Metallinnenrohr 2 die
Niederschlagselektrode. Auf dem Kaminkopf sind ebenfalls das Befestigungselement 5 und
die Befestigungsbrücke 6 montierbar. Das Metallinnenrohr 2 als
Niederschlagselektrode ist mit dem Steuergerät 9 elektrisch
verbunden.
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Zur
Gewährleistung des zuverlässigen und des Ressourcen
schonenden Betriebes ist, wie in den 1 bis 4 dargestellt,
in und/oder an einem Kaminrohr 22 zwischen der Heizanlage 23 und/oder
dem Kaminofen 23 und dem Kamin 1 ein Temperaturfühler 24 angeordnet.
Dieser ist mit dem Steuergerät 9 und/oder dem
Hochspannungsgenerator 9a elektrisch verbunden. Somit wird
sichergestellt, dass in Heizpausen der Elektrofilter abgeschaltet
ist und beim Einsetzen des Heizens der Elektrofilter wieder zugeschaltet
ist.
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Je
nach der Art des Kamins 1 reicht, wie in den 2 und 4 dargestellt,
die Sprühelektrode 7 vom Kaminkopf 3 bis
zum Kaminboden 13. Im Bereich des Kaminbodens 13 ist
die Sprühelektrode 7 in Form des Drahtes 7 oder
des Drahtseils 7 über eine Befestigungsbrücke 6a und über
eine Feder 15 an mindestens einem Befestigungselement 5a befestigt. Das
Befestigungselement 5a besteht aus einem Isolatorwerkstoff.
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Je
nach Ausführung des Kaminkopfes 3 ist das Befestigungselement 5 an
den Kaminkopf 3 geklemmt oder ist mit einem Spannband um
den Kamin 1 gespannt. Das Befestigungselement 5 besteht
aus gebogenem und gekantetem Metallblech. Zum Schutz vor Berührung
an Hochspannung führende Teile ist an dem Befestigungselement 5 ein
Berührungsschutz 30 vorhanden. Dieser Berührungsschutz 30 besteht
aus u-formig gekanteten und gebogenen Metallblech. Der Berührungsschutz 30 ist
an das Befestigungselement 5 geschraubt und/oder genietet.
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An
den Befestigungselementen 5 sind die Befestigungsbrücken 6 oder
Befestigungsgalgen 6 angeordnet. Aus leitfähigem
streifenförmigen Flachmaterial oder Profilen gebogen und/oder
gekantet, bildet die Befestigungsbrücke 6 oder
der Befestigungsgalgen 6 die Montageaufnahme der Sprühelektrode 7.
Diese wird mit einem Haken an der Befestigungsbrücke 6 demontierbar
eingehangen, verschraubt oder verklemmt. Für eine genaue
Positionierung der Sprühelektrode 7 im Metallinnenrohr 2 sowie
der Lage Befestigungsbrücke 6 oder des Befestigungsgalgen 6 besitzen
die Befestigungsbrücke 6 und der Befestigungsgalgen 6 Langlöcher
und Bohrungen im Verlauf des steifenförmigen Flachmaterials
oder Profils.
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An
einem gemauerten Kamin 1, wie in den 9 und 10 dargestellt,
sind zwei Befestigungselemente 5 durch jeweils eine Schraubpressverbindung
an sich gegenüberliegenden Kanten des Kaminkopfes 3 demontierbar
angebracht. Zwischen den Befestigungselementen 5 ist die
Befestigungsbrücke 6 angeordnet, wobei die Befestigungsbrücke 6 aus
zwei Teilen besteht und jeweils an einem Befestigungselement 5 befestigt
ist. Sie sind jeweils über einen Isolatorwerkstoff mit
den Befestigungselementen 5 verbunden. Diese Verbindungsstelle
ist von dem Berührungsschutz 30 u-förmig
umgeben. Der Berührungsschutz 30 ist jeweils an
dem Befestigungselement 5 genietet. Die Befestigungsbrücke 6 ist
beabstandet zum Kaminkopf 3 und mittig zum Metallinnenrohr 2 angeordnet.
An der Befestigungsbrücke 6 ist mit einer Schraube
ein Haken 28 zur Befestigung der Sprühelektrode 7 angebracht.
Der Haken 28 und somit die Sprühelektrode 7 ist
mittig zum Metallinnenrohr 2 und die Befestigungsbrücke 6 ist
auf einen ausreichenden Abstand zum Kaminkopf 3 in den
vorhandenen Langlöchern justiert. Somit ist eine gleichmäßige
Polarisation der Partikel möglich. Die Befestigungsbrücke 6 ist
mit dem Steuergerät 9 und dem Hochspannungsgenerator 9a elektrisch
verbunden.
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Bei
einem Kamin 1 aus Edelstahl, wie in den 13 und 14 dargestellt,
sind zwei Befestigungselemente 5 demontierbar mit einem
Spannband jeweils gegenüberliegend an den Kamin 1 im Bereich
des Kaminkopfes 3 gespannt. An den Befestigungselementen 5 ist
ein Berührungsschutz 30 durch Verschraubung angebracht.
Mit einem Isolatorwerkstoff ist die Befestigungsbrücke 6 an
den Befestigungselementen 5 befestigt. An der Befestigungsbrücke 6 ist
mit einer Schraube der Befestigungshaken für die Sprühelektrode 7 angebracht.
Mit den vorhandenen Langlöchern sind sowohl die Sprühelektrode 7 im
Metallinnenrohr 2 mittig als auch der Abstand der Befestigungsbrücke 6 zum
Kaminkopf 3 justierbar und einstellbar.
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Eine
besondere Form des Befestigungselementes 5 bildet eine vorhandene
Kaminhaube 27. An der Kaminhaube 27 ist, wie in
den 11 und 12 dargestellt,
die Befestigungsbrücke 6 mit einem Isolatorwerkstoff
angebracht. Mittig über dem Metallinnenrohr 2 ist
in der Kaminhaube 27 eine Bohrung vorhanden. Durch diese
Bohrung ist die Sprühelektrode 7 in das Metallinnenrohr 2 geführt.
Die Sprühelektrode ist in die Befestigungsbrücke 6 eingehangen.
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Die
Sprühelektrode 7 besteht aus Draht 7 oder
einem Drahtseil 7. Zur Verstärkung der Wirkung der
Polarisation der Partikel besitzt die Sprühelektrode, wie
in 16 dargestellt, einen nadelartigen, haarartigen
und/oder borstenartigen Bürstenbesatz aus Metall. Die Länge
des Bürstenbesatzes ist abhängig vom Innendurchmesser
des Metallinnenrohrs 2. Der Bürstenbesatz besitzt
eine Länge von zwischen 5 mm und 50 mm. Insbesondere bei
einer baulich bedingten Elektrofilteranordnung von wenigen Metern
ist es notwendig auf diesem Wege eine maximale Anzahl von Partikel
zu polarisieren, um die notwendige Wirkung des Elektrofilters zu
ermöglichen.
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Unterstützend
zur Wirkung des Elektrofilters und zur Aufrechterhaltung der kontinuierlichen
und zuverlässigen Funktion ist, wie in der 2 dargestellt,
im Bereich des Kaminkopfes 3 eine Reinigungsvorrichtung 12 als
ringförmige Wasserspüleinheit vorhanden. Die Wasserspüleinheit
besitzt Wasseraustrittsöffnungen und/oder Düsen.
Im Bereich des Kaminbodens 13 ist ein Ablauf 14 für
Wasser und Kondensat vorhanden. Die Wasseraustrittsöffnungen und/oder
Düsen der Wasserspüleinheit sind in Richtung der
Innenwandung des Metallinnenrohrs 2 orientiert. Die Wasserspüleinheit
ist über Rohrleitungen und/oder Schläuche an eine
Pumpe 16 angeschlossen. Die Pumpe 16 ist im Bereich
des Kaminbodens 13 innerhalb und/oder außerhalb
des Kamins 1 angeordnet. Der Ablauf 14 ist mit
der Pumpe 16 verbunden. Die Pumpe 16 besitzt einen
Filter. Zur Steuerung ist die Pumpe 16 mit dem Steuergerät 9 und/oder
Hochspannungsgenerator 9a elektrisch verbunden. Zur Vermeidung
von Umweltschäden und Zerstörungen an der Anlage
ist im Bereich des Kaminbodens 13 innerhalb und/oder außerhalb
des Kamins 1 eine Neutralisationsvorrichtung 17 angeordnet.
Der Ablauf 14 mündet in die Neutralisationsvorrichtung 17.
Die Neutralisationsvorrichtung 17 ist zur Steuerung und Überwachung
mit dem Steuergerät 9 und/oder Hochspannungsgenerator 9a elektrisch
verbunden.
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In
einer aus Kostengründen vereinfachten Ausführungsform
mündet, wie in 5 dargestellt, der Ablauf 14 in
ein Auffangbecken 26. Aus dem Auffangbecken 26 ist
das Wasser mit der Pumpe 16 über die Rohrleitungen
oder Schläuche zur Wasserspüleinheit pumpbar.
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Die
Rohrleitungen und Schläuche sind insbesondere bei Kaminanordnungen
mit einem sich in einem gemauerten Kamin befindlichen Metallrohr
in den freien Zwischenräumen der Ecken hindurchführbar.
Somit wird insbesondere im Winter ein Einfrieren oder das zusätzliche
Isolieren bei einer Außenverlegung vermieden. Eine weitere
Schutzmaßnahme ist das bedarfsweise Fluten der Rohrleitungen
und Schläuche. Außerhalb des Betriebes steht die
Pumpe 16 still und das Wasser läuft in die Neutralisationsvorrichtung 17 oder
das Auffangbecken 26 zurück. Das Einfrieren wird
vermieden.
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Weiterhin
ist eine Reinigungsvorrichtung 12, wie in den 3 und 4 dargestellt,
im Metallinnenrohr 2 über die Länge des
Metallinnenrohrs 2 an der Innenwand schraubenartig umlaufend
ein Abstreifer 18 in Form von Metallstreifen und/oder Metallprofil
mit runden und/oder eckigem Querschnitt vorhanden. Dieser Abstreifer 18 ist
0,05 mm beabstandet von der Innenwand des Metallinnenrohrs angeordnet.
Der Abstreifer 18 liegt auf einer Stützvorrichtung 19 und
ist mit der Stützvorrichtung 19 drehbar gelagert.
Diese Stützvorrichtung 19 besitzt, wie in 7 dargestellt,
die Form eines nach unten oder oben gerichteten regelmäßigen
Kegels oder einer Pyramide. Zwischen der Stützvorrichtung 19 und
einem Motor 20 ist eine biegsame Welle 21 vorhanden. Die
biegsame Welle 21 ist im Mittelpunkt der Stützvorrichtung 19 angeordnet.
Der Motor 20 ist innerhalb oder außerhalb des
Kamins 1 montiert. Dabei ist er auf gleicher Höhe
oder unterhalb der Stützvorrichtung 19 angeordnet.
Der Motor 20 ist mit dem Steuergerät 9 und/oder
Hochspannungsgenerator 9a elektrisch verbunden.
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Alternativ
hängt die Reinigungsvorrichtung 12, wie in 6 dargestellt,
im Metallinnenrohr 2 über die Länge des
Metallinnenrohrs 2 an der Innenwand schraubenartig umlaufend
ein Metallstreifen 18 und/oder Metallprofil 18 mit
runden und/oder eckigem Querschnitt an einer im Bereich des Kaminkopfes 3 drehbar
gelagerten Stützvorrichtung 19. Die Stützvorrichtung 19 ist über
eine Welle 21 mit Getriebe mit einem Motor 20 verbunden.
Die Welle 21 ist am Rand der Stützvorrichtung 19 angeordnet.
Der Motor 20 ist innerhalb oder außerhalb des
Kamins 1 montiert. Dabei ist er auf gleicher Höhe
oder oberhalb der Stützvorrichtung 19 angeordnet.
Der Motor 20 ist mit dem Steuergerät 9 und/oder
Hochspannungsgenerator 9a elektrisch verbunden. Durch die
Metallstreifen 18 und/oder Metallprofil 18 lassen
sich die am Metallinnenrohr 2 des Kamins 1 niedergeschlagenen
Partikel von der Wandung entfernen. In Verbindung mit der Wasserspüleinheit
werden diese gebunden und zum Kaminboden 13 gespült.
Die Kombination der Reinigungsvorrichtungen 12 ermöglicht eine
besonders gründliche Reinigung der Abluftkanäle 1 und
Kamine 1, wodurch die Elektrofilter wieder effektiv arbeiten
können.
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Eine
weitere Reinigungsvorrichtung 12, wie in 16 dargestellt,
sieht vor, dass im Metallinnenrohr 2 über die
Länge des Metallinnenrohrs 2 an der Innenwand
parallel zum Metallinnerohr 2 Abstreifer 18 in
Form von Metallstreifen, Metallstäben oder Metallprofilen
vorhanden sind. Die Abstreifer 18 sind am Kaminboden 13 oder
an der Einspeisungsöffnung 4 und am Kaminkopf 3 des
Kamins 1 an einem Führungsring 29 angebracht.
Dieser Führungsring 29 befindet sich innerhalb
des Metallinnenrohrs 2 und ist drehbar gelagert. Der Führungsring 29 besitzt
einen Zahnkranz. Mit einen Motor 20 sind der Führungsring 29 und
somit die Abstreifer 18 antreibbar. Hierdurch erfolgt durch
ein kurzzeitiges Antreiben der Reinigungsvorrichtung 12 die
Reinigung des Metallinnenrohrs 2.
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Durch
den Einsatz einer Reinigungsvorrichtung 12 in Form eines
Vibrationselementes oder eines Hammerschlagwerkes am Metallinnenrohr 2 ist eine
platzsparende und zugleich effiziente Reinigungsvorrichtung 12 vorhanden.
Mit dem Vibrationselement ist das Metallinnenrohr 2 in
seiner Resonanzfrequenz schwingbar. Hierdurch werden die niedergeschlagenen
Partikel vom Metallinnenrohr 2 abgerüttelt. Zum
Vibrationselement ist alternativ oder verstärkend ein Hammerschlagwerk
als Reinigungsvorrichtung 12 vorhanden. In einer Ausführung
als Pneumatikhammer ist das Hammerschlagwerk mit geringem Aufwand
integrierbar. Durch die Schläge des Hammerschlagwerks sind
besonders fest anhaftende Partikelniederschläge abrüttelbar.
Die Steuerung erfolgt hierbei über das Steuergerät 9.
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Der
Elektrofilter ist darüber hinaus in einem Abluftkanal 1 von
Entstaubungsanlagen 25 und Abzugsanlagen 25 einsetzbar.
Je nach gegebenem Abluftkanal 1 ist ein Metallinnenrohr 2 eingesetzt.
Dieses Metallinnenrohr 2 reicht von der Auslassöffnung 3 des
Abluftkanals 1 bis mindestens zu einer obersten Einspeisungsöffnung 4a von
einer Entstaubungsanlage 25 oder Abzugsanlage 25.
Im Bereich der Auslassöffnung 3 ist mindestens
ein Befestigungselement 5 vorhanden. Dieses ist aus Metallblech
gebogen und mit einem Metallband um die Auslassöffnung 3 gespannt. über
einen hitzebeständigen und gegen UV-Licht beständigen
Isolatorwerkstoff ist eine Befestigungsbrücke 6 aus
Metall an dem Befestigungselement 5 befestigt. An der Befestigungsbrücke 6 ist
eine Sprühelektrode 7 in Form eines Drahtes 7 und/oder
Drahtseils 7 hängend angebracht. Diese Sprühelektrode 7 bis
mindestens zur obersten Einspeisungsöffnung 4a und
trägt am unteren freien Ende zum Schutz vor Pendelbewegungen
ein Gewicht 8 und ein Lagestabilisierungselement 10 aus
einem Isolatorwerkstoff. Bein einer nichtsenkrechten Anordnung des
Abluftkanals reicht die Sprühelektrode bis zu einer Abzweigung
des Abluftkanals 1 und ist dort über eine Befestigungsbrücke 6a und über eine
Feder 15 über einem Isolatorwerkstoff an mindestens
einem Befestigungselement 5a am Abluftkanal 1 befestigt.
Für die Versorgung mit der notwendigen elektrischen Energie
und die Steuerung ist ein Steuergerät 9 und/oder
ein Hochspannungsgenerator 9a vorhanden. Um bei komplexen
Abluftanlagen zeitintensive Demontagen bei Reinigungen des Abluftkanals 1 zu
vermeiden, befindet sich im Bereich des Gewichts 8 am Ende
des Drahtes 7 und/oder des Drahtseiles 7 im Bereich
eine Reinigungsöffnung 11. Das Lagestabilisierungselement 10 ist
vorzugsweise im Bereich über oder unter der Reinigungsöffnung 11 am
Draht 7 oder Drahtseil 7 befestigt.
-
Eine
besondere Anwendung des Elektrofilters in einer Entstaubungsanlage 25 oder
Abzugsanlage 25 ist, wie in den 15 und 16 dargestellt, in
einem Zyklon gegeben. Die Abluft oder Abgas gelangt in den Zyklon.
Größere Partikel sind im Zyklon abscheidbar. Die
mit Restpartikeln belastete Abluft oder das Abgas gelangt nun in
das mittig im Zyklon angeordnete Metallinnenrohr 2 in Form
eines Tauchrohrs. Dieses Metallinnenrohr 2 ist die Niederschlagselektrode
und vom restlichen Zyklon elektrisch isoliert. Seitlich am oberen
Ende des Metallinnenrohrs 2 befindet sich die Auslassöffnung 3.
Im Bereich oberhalb der Auslassöffnung 3 sind
zwei Befestigungselemente 5 angeordnet. Die Befestigungselemente 5 tragen über
einen Isolator befestigt die Befestigungsbrücke 6.
An der Befestigungsbrücke 6 ist die Sprühelektrode 7 in
Form eines Drahtes 7 oder Drahtseils 7 befestigt.
Die Sprühelektrode 7 reicht bis unterhalb des
mittig angeordneten Metallinnenrohrs 2. Zur Vermeidung
von Pendelbewegungen ist ein Lagestabilisierungselement 10 vorgesehen,
welches im Bereich des unteren Endes des Metallinnenrohrs 2,
der Einspeisungsöffnung 4 angeordnet ist. Aufgrund
der kurzen Länge des Metallinnenrohrs 2 in dem
Zyklon, besitzt die Sprühelektrode 7 zur Verstärkung
der Wirkung der Polarisation der Partikel einen borstenartigen Bürstenbesatz
aus Metall. Der Bürstenbesatz besitzt eine Länge
von 25 mm. Mit diesem Bürstenbesatz ist eine maximale Anzahl
von Partikel polarisierbar. Zur Reinigung des Metallinnenrohrs 2 des Zyklons
ist eine Reinigungsvorrichtung 12 vorgesehen. Bei dieser
Reinigungsvorrichtung 12 sind im Metallinnenrohr 2 über
die Länge des Metallinnenrohrs 2 an der Innenwand
parallel zum Metallinnerohr 2 vier gleichmäßig
verteilte Abstreifer 18 in Form von Metallstreifen, Metallstäben
oder Metallprofilen vorhanden. Die Abstreifer 18 sind an
der Einspeisungsöffnung 4 an einem Führungsring 29 angebracht. Dieser
Führungsring 29 befindet sich innerhalb des Metallinnenrohrs 2 und
ist drehbar gelagert. Am oberen Ende des Metallinnenrohrs 2 ist
ein weiterer Führungsring 29 mit einem Zahnkranz
vorhanden. Mit einen Motor 20 außerhalb des Metallinnenrohrs 2 sind der
Zahnkranz und somit die Abstreifer 18 antreibbar. Hierdurch
erfolgt in Betriebspausen des Zyklons durch ein kurzzeitiges Antreiben
der Reinigungsvorrichtung 12 die Reinigung des Metallinnenrohrs 2.
-
Ebenfalls
ist je nach Art der Entstaubungsanlage 25 oder Abzugsanlage 25 eine
Reinigungsvorrichtung 12 mit Wasserspüleinrichtung
oder mit einem schraubenartig umlaufenden Metallstreifen einsetzbar.
Zur Steigerung der Effektivität des Elektrofilters ist
bei der Entstaubungsanlagen 25 oder den Abzugsanlagen 25 die
Sprühelektrode 7 mit einem Bürstenbesatz
erweiterbar.
-
- 1
- Kamin,
Abluftkanal
- 2
- Metallinnenrohr
- 3
- Kaminkopf,
Auslassöffnung
- 4
- Einspeisungsöffnung
- 5,
5a
- Befestigungselement
- 6,
6a
- Befestigungsbrücke,
Befestigungsgalgen
- 7
- Sprühelektrode
- 8
- Gewicht
- 9
- Steuergerät
- 9a
- Hochspannungsgenerator
- 10
- Lagestabilisierungselement
- 11
- Reinigungsöffnung
- 12
- Reinigungsvorrichtung
- 13
- Kaminboden
- 14
- Ablauf
- 15
- Feder
- 16
- Pumpe
- 17
- Neutralisationsvorrichtung
- 18
- Abstreifer
- 19
- Stützvorrichtung
- 20
- Motor,
Getriebemotor
- 21
- Welle
- 22
- Kaminrohr
- 23
- Heizanlage,
Kaminofen
- 24
- Temperaturfühler
- 25
- Entstaubungsanlage,
Abzugsanlage
- 26
- Auffangbecken
- 27
- Kaminhaube
- 28
- Haken
- 29
- Führungsring
- 30
- Berührungsschutz
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102004039124
B4 [0002]
- - DE 10200403911883 [0003]
- - DE 102007010973 B4 [0004]
- - DE 202007004263 U1 [0005]
- - DE 4306228 A1 [0006]