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Die Erfindung bezieht sich auf einen
transportablen Abscheider für
Staub- und Aschepartikel, ausgebildet als Vorschaltgerät vor dem
Sauggebläse eines
Staubsaugers, insbesondere eines Zentralstaubsauger-Systems, gemäß Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Bei Staubsaugern im häuslichen
Bereich, bei denen der Hausstaub in staubsauger-internen Filtertüten oder
entleerbaren Filterräumen
gesammelt wird, besteht das Problem, daß die Feinst-Staubpartikel
(Feinststäube)
entweder wieder in die Raumluft ausgeblasen werden oder aber, wenn
es sich um feinste und noch leicht feuchte Asbeststaubpartikel handelt,
diese die Filter bzw. Filtertüten
der Hausstaubsauger verstopfen. Ferner birgt das Aufsaugen heißer, teilweise
noch glimmender Asche eine gewisse Brandgefahr für Filtertüten und Staubsauger.
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Bei Zentralstaubersauger-Anlagen
wird der Hausstaub in einem zentralen Filterbehälter gesammelt, der z.B. in
einem geschlossenen Kellerraum steht, so daß das Problem der gleichmäßigen Verteilung
von Feinststaub in den Wohnräumen
nicht besteht. Aber auch hierbei ergibt sich das Problem, daß feinste
und noch leicht feuchte Asbeststaubpartikel innerhalb kürzester
Zeit die Filter von Zentralstaubsauger-Anlagen zusetzen und diese
Filter außerdem beim
Aufsaugen heißer,
noch glimmender Asche einer Brandgefahr ausgesetzt sind. Es können dann auch
heiße
Verbrennungsgase in den Zentralstaubsauger gelangen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
einen gattungsgemäßen transportablen
Abscheider für Staub-
und Aschepartikel zu schaffen, mit dem bei Hausstaubsaugern und
Zentralstaubsauger-Anlagen die Gefahr der Verstopfung von Filtertüten ebenso vermieden
werden kann wie die Brandgefahr. Eine Unteraufgabe besteht darin,
eine bequeme Beseitigung für
die sich im Abscheider ansammelnden Rückstände zu ermöglichen.
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Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe durch
die folgenden im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale
gelöst:
- a) der Abscheider ist ein Naßabscheider,
bei dem durch die Wand eines Naßabscheide-Behälters eine
Zuluftleitung für
staubbeladene Zuluft luftdicht hindurchgeführt und mit ihrem Auslaß in eine behälter-bodenseitige
und luftdurchlässige
Abscheidekammer mündend
verlegt ist,
- b) die Abscheidekammer ist von einem Wasserbad gefüllt und überdeckt
sowie zur innigen Vermischung der Zuluft mit dem Wasserbad vorgesehen,
- c) der Innenraum des Behälters
ist über
eine Abluftleitung an die Saugseite des Sauggebläses angeschlossen und mit internen
Entfeuchtungsschikanen versehen, wobei durch den im Innenraum des
Behälters
bzw. Saugraumes herrschenden Sog die aus dem Wasserbad austretende
Luft als gereinigte, aber noch feuchte Abluft durch die behälter-internen
Entfeuchtungsschikanen sowie im entfeuchteten Zustand zum Sauggebläse leitbar ist
und die abgeschiedenen Partikel im Wasserbad, insbesondere innerhalb
der Abscheidekammer, als Schlamm zurückbleiben.
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Vorteilhafte Weiterbildungen sind
in den Ansprüchen
2 bis 15 angegeben. – Die
mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind vor allem darin zu sehen,
daß der
neue Abscheider mit einem bequem handhabbaren Naßabscheide-Behälter ausgerüstet werden
kann, der bevorzugt ein in der Gebrauchslage stehender hohlzylindrischer
bzw. eimerartiger Behälter
mit Boden und dichtend de- und remontabel aufsetzbarem Deckel ist,
wobei die Zuluftleitung und auch die Abluftleitung durch den Deckel
hindurchgeführt
sind. Der Deckel ist vorteilhafterweise mit je einem Anschlußstutzen
zum dichtenden Ankuppeln der flexiblen Zuluft- und Abluftleitungen
versehen, und zum Entleeren des abgeschiedenen Schlamms brauchen
nur die angekuppelten Schlauchleitungen abgekuppelt und der Deckel
gelöst
und mit dem an ihm befestigten behäter-internen Einbauten bzw.
Entfeuchtungsschikanen ab- bzw. herausgenommen werden, so daß durch
Ausspülen
der Schlamm (Suspension aus Wasser, Asche und Holzkohleresten) problemlos
im Garten in den Boden eingebracht oder auf dem Komposthaufen entsorgt
werden kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung bilden die Entfeuchtungsschikanen mit mindestens einem
schirmartigen Tröpfchenabscheider
ein Tropfzyklon, welches die Zuluftleitung umgibt, oberhalb des
Wasserbades mit geringem Abstand zu diesem angeordnet ist sowie
eine dachseitige, perforierte Auslaß-Ringzone aufweist, so daß die vom Wasserbad
hochströmenden
Feuchtluftströme
in gekrümmte,
das Tröpfchen-Auschleudern
begünstigende
Bahnen gezwungen werden,
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung
sind weitere Entfeuchtungsschikanen in Form von wenigstens zwei
zueinander beabstandeten Tropfblechen vorgesehen, welche, quer zur
Zuluftleitung verlaufend, von dieser durchdrungen sind und zur Erzeugung
mäanderförmiger Strömungswege
der noch feuchten Abluft gegeneinander versetzte Durchlaßöffnungen
aufweisen oder bilden.
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Weitere Merkmale und Vorteile des
Erfindungsgegenstandes sowie dessen Aufbau und Funktion werden im
folgenden anhand von drei Ausführungsbeispielen,
die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
in vereinfachter, schematischer Darstellungsweise:
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1 einen
Abscheider nach der Erfindung im Aufriß in „durchsichtiger" Darstellung, so
daß die Einbauten
erkennbar sind,
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2 ein
zweites Ausführungsbeispiel
in einer der 1 entsprechenden
Darstellung, mit zwei abgewandelten Tropfblechen und einem dem Auslaßstutzen
der Abluftleitung zugeordneten tassenförmigen Tropfzyklon,
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3 in
perspektivischer, ebenfalls „durchsichtiger" Teildarstellung
eine Abwandlung des Anschlusses der Zuluftleitung an die Abscheidekammer,
mit tangentialer Einleitung der Zuluft, und
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4 perspektivisch
ein Adapterstück,
welches in die Mantelwand der Abscheidekammer einsetzbar ist.
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In 1 ist
dargestellt: ein transportabler Abscheider NA1 nach der Erfindung
für Staub- und Aschepartikel,
der als Vorschaltgerät
vor dem Sauggebläse
eines schematisch angedeuteten Staubsaugers VC dient. Bei dem Staubsauger
VC kann es sich um einen leistungsstarken Hausstaubsauger oder um
einen Zentralstaubsauger eines Zentralstaubsauger-Systems handeln.
Die externe flexible Saugleitung 1.1, die für den Abscheider
NA1 eine Zuluftleitung bildet, ist mit ihrem Saugstück 1a im
Bereich der Feuerstelle eines offenen Kamins OK dargestellt, um zu
zeigen, daß auch
Asche abgesaugt wird, die z.T. noch Glut enthalten kann. Der Sog
in der externen Saug- oder Zuluftleitung 1.1 wird durch
das Sauggebläse 3 des
Staubsaugers VC erzeugt, der über
eine weitere Saugleitung oder Abluftleitung 2, unterteilt
in ein externes und in ein internes Leitungsstück 2.2, 2.1,
an den Abscheider NA1 angeschlossen ist.
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Erfindungsgemäß ist der Abscheider NA1 ein
Naßabscheider,
bei dem durch die Wand eines Naßabscheide-Behälters 4 die
Zuluftleitung 1 für staubbeladene
Zuluft luftdicht hindurchgeführt
(luftdichte Kupplungsstele 5 im Deckel 4a) und
mit ihrem Auslaß 6 in
eine behälterbodenseitige
und luftdurchlässige
Abscheidekammer 7 mündend
verlegt ist. Die Abscheidekammer 7 ist mit einem Wasserbad 8 gefüllt und
von diesem überdeckt
sowie zur innigen Vermischung der Zuluft (Pfeile f1) mit dem Wasserbad 8 vorgesehen.
Der Innenraum 4.0 des Behälters 4 ist, wie erwähnt, über die
Abluftleitung 2 an die Saugseite des Sauggebläses 3 angeschlossen
und mit internen Entfeuchtungsschikanen ES (allgemein) und ES1,
ES2, ES3 (im einzelnen) versehen, wobei durch den im Innenraum 4.0 des
Behälters 4 bzw.
Saugraumes herrschenden Sog die aus dem Wasserbad 8 austretende
Luft als gereinigte, aber noch feuchte Abluft f2 durch die behälter-internen
Entfeuchtungsschikanen ES sowie im entfeuchteten Zu stand (Pfeile f3)
zum Sauggebläse 3 leitbar
ist und die abgeschiedenen Partikel im Wasserbad 8, insbesondere
innerhalb der Abscheidekammer 7, als Schlamm 9 abscheidbar
sind..
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Im einzelnen bilden die Entfeuchtungsschikanen
ES1 mit mindestens einem schirmartigen Tröpfchenabscheider ein Tropfzyklon 10,
welches die interne Zuluftleitung 1.2 umgibt, oberhalb
des Wasserbades 8 mit geringem Abstand a1 zu diesem angeordnet
ist sowie eine dachseitige, perforierte Auslaß-Ringzone 10a aufweist,
so daß die
vom Wasserbad 8 hochströmenden
Feuchtluftströme
f2 in gekrümmte,
das Tröpfchen-Auschleudern
begünstigende
Bahnen, wie dargestellt, gezwungen werden.
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Die weiter stromabwärts bzw.
oberhalb von (ES1) angeordneten Entfeuchtungsschikanen ES2 und ES3
sind in Form von wenigstens zwei zueinander beabstandeten Tropfblechen
vorgesehen, welche, quer zur internen Zuluftleitung 1.2 verlaufend, von
dieser durchdrungen sind und zur Erzeugung mäanderförmiger Strömungswege 11 der noch feuchten
Abluft gegeneinander versetzte Durchlaßöffnungen 12 aufweisen
oder bilden.
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Der Naßabscheide-Behälter 4 ist
in bevorzugter Ausführung
ein in der Gebrauchslage stehender hohlzylindrischer bzw. eimerartiger
Behälter
mit Boden 4b und dichtend de- und remontabel aufsetzbarem
Deckel 4a sowie Mantelwand 4c, wobei die Zuluft-
und Abluftleitung 1, 2 durch den Deckel hindurchgeführt sind.
Die Abscheidekammer 7 ist ein nach unten offener zylindrischer
Hohlkörper,
der mit seinem unteren Rand 7a gegen den Boden 4b des Behälters 4 verspannbar
ist. 6. Die Mantelwand der Abscheidekammer ist gas- und
wasserdurchlässig, z.B.
mittels Lochreihen 7b perforiert. Der auf dem Boden 4b des
Naßabscheide-Behälters 4 aufsitzende Rand 7a der
Abscheidekammer 7 weist zweckmäßigerweise Randaussparunegn,
z.B. in Form von zackenförmigen
Ausschnitten 7c, auf. Letztere sind für die Luftströmung und
den Wasserumlauf von Vorteil und ermöglichen eine bessere Schlammverteilung auf
dem Boden 4b. Auch die Deckwand 7d der Abscheidekammer 7 kann
zumindest partiell in ihren Außenzonen
perforiert sein, so daß die
Feuchtluftströme
f2 durch die entsprechenden (nicht dargestellten) Öffnungen
ihren Weg nach oben nehmen können.
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Wie in 1 dargestellt,
ist die erste interne Luftleitung 1.2 als als Rohr R mit
einem äußeren Anschlußstutzen 1.3 (oder
Muffe) für
das angepaßte Kupplungsstück 1.4 der
externen Zuluftleitung 1.1 ausgebildet. Letztere ist insbesondere
ein flexibler Metallschlauch. Das Rohr R ist im Mündungsbereich seines
unteren Endes an der Abscheidekammer-Deckwand 7d sowie
im Durchführungsbereich ihres
oberen Endes am Deckel 4a des Abscheidebehälters 4 befestigt
(z.B. durch Verschweißen),
so daß es
bei gelöstem
Deckel 4a mitsamt der Abscheidekammer 7 und den
Entfeuchtungsschikanen ES aus dem Abscheidebehälter 4 herausnehmbar
ist. Vorher wird zweckmäßigerweise
die externe Zuluftleitung 1.1 mit ihrem Kupplungsstück aus der
Muffe herausgezogen, außerdem
das starre Rohrende 2.3 der Abluftleitung 2 aus
der Dichtungsmanschette 13. Das Rohrende 2.3,
das mit der flexiblen Schlauchleitung 2.2 dichtend verbunden
ist, ragt ein kleines Stück
in den Innenraum 4.0 und saugt die entfeuchtete Abluft f3
ab.
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Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach 2 sind die Tropfbleche ES2' und ES3' des Abscheiders
NA2 mit einem verstärkten
kegelstumpförmigen
Profil ausgestattet. Dieses läßt die abgeschiedenen
Wassertropfen mit Gefälle
zu den Durchlaßöffnungen
fließen,
welch letztere abwechselnd an der einen oder der anderen (gegenüberliegenden)
Seite der Tropfbleche angeordnet sind. Das in 1 oberhalb der Abscheidekammer 7 dargestellte
schirmartige Tropfzyklon ES1 fehlt hier, stattdessen ist eine entsprechende
Entfeuchtungsschikane in Form eines etwa tassenförmigen Gefäßes ES4 vorgesehen, mit einer
Wasserablauföffnung 14 am
tiefsten Punkt des Gefäßes und
mit einem die Öffnung
des inneren Rohrstutzenteils 2.3' mit radialem Abstand a2 koaxial umgebenden
Gefäßrandbereich,
wobei die Ringzone 15 zwischen Gefäßrandbereich und innerem Rohrstutzenteil 2.3' als Einlaßquerschnitt
für die
abzusaugende Luft dient, so daß sich
im Gefäßraum eine Feuchtluftströmung mit
einer das Tröpfchenausschleudern
forcierenden Umlenkung um praktisch 180° ergibt. Die Rohrkupplungsstellen 5' und 5'' sind hier etws anders ausgeführt als
beim ersten Beispiel, d.h. die durch den Deckel 4a (der
Deckelverschluß ist hier
nicht dargestellt) des Abscheidebehälters 4' dichtend hindurchgeführte Abluftleitung 2 mündet mit einem
inneren Rohrstutzenteil 2.3 in den Saugraum 4.0 (wie
beim Abscheider NA1) bildet jedoch mit einem äußeren Rohrstutzenteil 2.4 eine
Kupplungsstelle 5'' zum Anschluß des Saugrohres 2.1 des
in 2 nicht dargestellten
Sauggebläses 3.
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3 und 4 zeigen ein Beispiel für einen
dritten Abscheider NA3 im Ausschnitt seiner Abscheidekammer 7'' und der daran angeschlossenen
internen Abluftleitung 1.2, die in die beiden Leitungshälften L1, L2
unterteilt ist, damit die feuchte Abluft an zwei aneinander gegenüberliegenden
Umfangsstellen der Abscheidekammer 7'' in
diese tangential eingeblasen werden kann. Grundsätzlich könnte auch nur an einer Umfangsstelle
der Abscheidekammer 7'' tangential eingeblasen
werden oder z.B. an drei verschiedenen Umfangsstellen. Die zwei-
oder mehrfache tangentiale Einblasung hat jedoch den Vorteil der
Kräfte-Symmetrierang.
Die beiden Leitungshälften
sind also so an die Mantelwand 7m der Abscheidekammer 7'' angeschlossen ist, daß sich ein
rotierender Flüssigkeitsring
ergibt. Die in die Mantelwand 7m der Abscheidekammer 7'' einsetzbaren bzw. eingesetzten
Adapterstücke 16 (vergl. 4) ermöglichen das Einstecken des
halbkreisförmigen
Profils der Leitungshälften
L1, L2 und eine Umsetzung in ein kreisförmiges Profil der Einblasstutzen 17,
die als Düsen ausgebildet
sein können.
In die Abscheidekammer 7'' ist ferner
eine kegelartige Umlenkschikane 18 eingebaut, deren vertikale
Achsschnitte durch die Mantelflächen
von der Kegelspitze bis zur Basis konkave Kurven ergeben. Die Spitze 18a der
Umlenkschikane 18 ist in der Achse der Abscheidekammer 7'' aufwärts weisend angeordnet. Die
beschriebene Gestalt der Umlenkschikane 18 unterstützt bei
der tangential gerichteten Zulufteinströmung die Rotation des sich ausbildenden
Wasserringes. Die Umlenkschikane ließe sich auch bei den Abscheidern
NA1 und NA2 nach 1 und 2 verwenden, wobei dann die
Zuluft in der Abscheidekammer bogenförmig von einer abwärts weisenden
Zuströmrichtung
in eine aufwärts weisende
Abströmrichtung
umlenkbar ist, wie es in 1 angedeutet
ist.
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- NA1
- Abscheider
- VC
- Staubsauger
- 1.1
- Saugleitung,
fexibel
- 1a
- Saugstück an (1.1)
- OK
- offener
Kamin
- 3
- Sauggebläse
- 2
- Saugleitung,
weitere, bzw. Abluftleitung
- 2.1
- internes
Leitungsstück
von (2)
- 2.2
- externes
Leitungsstück
von (2)
- 4
- Naßabscheide-Behälter
- 1
- Zuluftleitung
- 4a
- Deckel
von (4)
- 5
- Kupplungsstelle
zwischen (1) und (4a)
- 6
- Auslaß von (1)
- 7
- Abscheidekammer
- 8
- Wasserbad
- f1
- Pfei1
für Zuluft
- 4.0
- Innenraum
von (4) bzw. Saugraum
- ES
- Entfeuchtungsschikanen,
allgemein
- ES1
- Entfeuchtungsschikane
als Tropfzyklon
- ES2,
ES3
- Entfeuchtungsschikanen
als Tropfbleche
- f2
- Pfeil
für feuchte
Abluft
- f3
- Pfeil
für entfeuchtete
Abluft
- 9
- Schlamm
- 18a
- Spitze
von (18)
- 10
- Tropfzyklon
- 1.2
- Zuluftleitung,
imtern
- a1
- Abstand
(10)–(8)
- 10a
- Auslaß-Ringzone
von (10)
- 11
- Strömungswege,
mäanderförmig
- 12
- Durchlaßöffnungen
- 4b
- Boden
von (4)
- 4c
- Mantelwand
von (4)
- 7a
- unterer
Rand von (7)
- 7b
- Lochreihen
- 7c
- Ausschnitte
an (7a)
- 7d
- Deckwand
von (7)
- R
- Rohr
für (1.2)
- 1.3
- Anschlußstuzen
- 1.4
- Kupplungsstück von (1.1)
- 2.3
- starres
Rohrende von (2)
- 13
- Dichtungsmanschette
- ES2', ES3'
- Tropfbleche
- NA2
- Abscheider,
weiterer
- ES4
- Gefäß, tassenförmig
- 14
- Wasserablauföffnung an
(ES4)
- 2.3'
- Rohrstutzenteil,
innerer
- a2
- radialer
Abstand
- 15
- Ringzone
- 5', 5''
- Rohrkupplungsstellen
- 4'
- Abscheidebehälter, weiterer
- 2.4
- Rohrstutzenteil, äußerer
- NA3
- Abscheider,
weiterer
- 7''
- Abscheidekammer,
weitere
- L1,
L2
- Leitungshälften
- 7m
- Mantelwand
von (7'')
- 16
- Adapterstücke
- 17
- Einblasstutzen
- 18
- Umlenkschikane