DE10311406B4 - Filteranordnung - Google Patents
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Abstract
Filteranordnung
(14) zum Filtern von Partikeln aus einem Luftstrom, mit einem von
dem Luftstrom durchströmten
Rohr oder Gehäuse
(22), dadurch gekennzeichnet, daß in dem Rohr oder Gehäuse eine
Vielzahl von Lamellen (44) vorgesehen ist, welche beweglich befestigt
sind und welche von dem zu reinigenden Luftstrom zu einer Bewegung
anregbar sind, und Auffangmittel (60, 32, 34, 36) vorgesehen sind,
in welchen nach unten fallende Partikel auffangbar sind.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Filteranordnung zum Filtern von Partikeln, insbesondere fettigen oder klebrigen Partikeln, aus einem Luftstrom, mit einem von dem Luftstrom durchströmten Rohr oder Gehäuse. Solche Filteranordnungen werden benötigt, um beispielsweise Ruß oder Fettdämpfe aus einem Luftstrom zu entfernen. Dieser Ruß kann entstehen, wenn ein Holzkohlegrill oder dergleichen betrieben wird. Insbesondere im Gastronomiebereich können Fettdämpfe entstehen, die ebenfalls aus der Luft zu entfernen sind.
- Üblicherweise werden zur Filterung von Luft Filtermatten verwendet. Diese bestehen aus einem Gewebe, in welchem sich die in der Luft enthaltenen kleinen Partikel verfangen. Die Filtermatten müssen regelmäßig ausgetauscht oder gereinigt werden, da sie sich schnell zusetzen. Insbesondere bei fettigen oder klebrigen Partikeln werden nichtentflammbare Fettschutzfilter verwendet. Diese setzen sich sehr schnell zu, was zu einem erhöhten Wartungsaufwand führt.
- Aus der
DE 200 23 285 U1 ist ein Aerosolabscheider bekannt, bei welchem Filterelemente unter einem Winkel im Rohgasstrom angeordnet sind. Aus derDE 297 09 034 U1 ist ein Ölnebelabscheider bekannt, bei welchem eine Kombination aus Agglomeratoren und Tropfenabscheider im Luftstrom angeordnet sind. - Es ist bekannt, fettige, rußhaltige Luft mit Wasserfiltern von den Partikeln zu reinigen. Dabei wird Wasser in den Luftstrom eingespritzt. Die Tröpfchen nehmen die Fett- und Rußpartikel auf und werden in einem unterhalb der Anordnung befindlichen Reservoir gesammelt. Diese Anordnung ist besonders teuer, da hier sehr viel Wasser und Energie benötigt wird.
- Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Filteranordnung der eingangs gennaten Art zu schaffen, welche einfach und kostengünstig herstellbar ist, leicht zu warten ist und eine gute Filterqualität aufweist.
- Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in dem Rohr oder Gehäuse eine Vielzahl von Lamellen vorgesehen ist, welche beweglich befestigt sind und welche von dem zu reinigenden Luftstrom zu einer Bewegung anregbar sind, und Auffangmittel vorgesehen sind, in welchen nach unten fallende Partikel auffangbar sind. Dadurch wird erreicht, daß die Partikel von den Lamellen zusammengestoßen werden. Da die Partikel fettig oder klebrig sind, haften sie bei einem Zusammenstoß aneinander. Wenn genügend Mikropartikel aneinander haften, wird das Gewicht des neu gebildeten Partikels so groß, daß die Gravitationskraft größer ist, als der Auftrieb in dem Luftstrom. Die Partikel fallen herunter und können in einem Auffangmittel gesammelt und entsorgt werden. Die Lamellen sind beweglich. Dadurch vibrieren sie in dem Luftstrom und verhindern auf diese Weise ein Verkleben der Lamelle.
- Vorzugsweise ist zumindest ein Teil der Lamellen an Trägern befestigt. Dadurch ist eine besonders einfache Führung der Luftströmung möglich. Es können Bereiche unterschiedlicher Luftgeschwindigkeiten realisiert werden. Vorzugsweise sind die Lamellen mit einem Rand über ein elastisches Material an den Trägem befestigt. Als elastisches Material eignet sich Gummi oder dergleichen. Dann ist die Lamelle in dem Maße beweglich, wie das Material elastisch ist. Die Beweglichkeit kann aber auch auf andere Weise durch die Art der Befestigung verwirklicht werden.
- Vorzugsweise erstrecken sich die Träger wenigstens über die Hälfte des Stromquerschnitts und sind jeweils in Strömungsrichtung versetzt auf gegenüberliegenden Innenseiten des Gehäuserands starr befestigt. Die Strömung kann bei einer solchen Anordnung nicht gerade durch die Filteranordnung hindurchströmen.
- In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erstrecken sich die Träger zumindest teilweise in Strömungsrichtung und die Lamellen erstrecken sich mit ihrem losen Ende zumindest teilweise gegen die Strömungsrichtung. Dies bewirkt besonders viele Partikelstöße und damit eine hohe Filterwirkung.
- Das Gehäuse, die Träger und die Lamellen können aus Blech, z.B. Stahlblech gearbeitet sein. Für einige Anwendungen ist es aber auch möglich, Kunststoff zu verwenden.
- Vorteilhafterweise sind Wartungsöffnungen im Gehäuse oder Rohr vorgesehen, durch welche gesammelte Partikel aus dem Innenraum entfernbar sind. Diese Wartungsöffnungen können dort angebracht werden, wo sich besonders viele Partikel ansammeln.
- In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind Mittel zur Erzeugung eines elektrischen Feldes zwischen den Lamellen vorgesehen. Dieses kann durch Anlegen einer Spannung an den Lamellen erfolgen. Dadurch werden elektrisch geladene Partikel bevorzugt beschleunigt und der Wirkungsgrad der Anordnung wird erhöht. Diese Anordnung ist besonders dann geeignet, wenn wenig haftende, aber elektrostatisch geladene Partikel in der Luft vorhanden sind.
- In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Einbringen eines Haftvermittlers vorgesehen ist. Ein solcher Haftvermittler kann zum Beispiel Wasserdampf sein, welcher in die Filteranordnung eingesprüht wird.
- Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.
-
1 zeigt einen Querschnitt durch einen Rußfilter in einer Lüftungsanlage -
2 ist eine Detaildarstellung einer Lamelle -
3 zeigt ein Filter mit Dampfzufuhr - In
1 ist mit 10 allgemein ein Ausschnitt aus einer Lüftungsanlage bezeichnet. Die Luft strömt durch ein Rohr16 aus einem Raum in Richtung des Pfeils12 in Richtung auf eine Filteranordnung14 . Die gefilterte Luft fließt durch ein Rohr18 in Richtung des Pfeils20 ab. Die Filteranordnung14 umfasst ein Gehäuse22 . Das Gehäuse22 hat einen rechteckigen Querschnitt mit Blechwänden24 und26 aus Stahlblech. Der Querschnitt des Gehäuses22 ist gegenüber dem Querschnitt der Rohre16 und18 aufgeweitet. Der Übergangsbereich28 bzw.30 wird entsprechend von einem konischen Übergangselement gebildet. Die Strömungsgeschwindigkeit wird dementsprechend innerhalb der Filteranordnung zunächst verringert. - Innerhalb des Gehäuses sind schräg angeordnete Träger
32 ,34 und36 vorgesehen. Jeder dieser Träger ist mit der Gehäusewand verschweißt. Die Träger bestehen aus stabilen, durchgängigen, rechteckigen Blechplatten. Die Träger erstrecken sich schräg nach oben in1 , d.h. sie verlaufen teilweise in Strömungsrichtung. Die Träger sind weiterhin so lang, dass sie in horizontaler Richtung bis über die Mitte des Gehäuses hinaus ragen. Die Träger sind in Strömungsrichtung versetzt an der Innenwandung des Gehäuses22 angeordnet. Durch diese Anordnung kann die Luft nicht gerade durch das Gehäuse strömen. Vielmehr muß die Luft ihre Strömungsrichtung häufig ändern. Dies ist durch Pfeile38 ,40 und42 angedeutet. Dabei entstehen Bereiche, in denen die Luft mit hoher Strömungsgeschwindigkeit und Bereiche, in denen die Luft mit geringerer Strömungsgeschwindigkeit strömt. Dadurch werden die Luftfronten jeweils „zusammengedrückt" und „auseinandergezogen". Beim Zusammendrücken treffen besonders viele Partikel aufeinander und verkleben miteinander. - Weiterhin sind an der Gehäusewand
24 und an den Trägern32 ,34 und36 Lamellen44 vorgesehen. Die Lamellen44 sitzen an einem elastischen Material46 , zum Beispiel Gummi. Das Gummi ist an der Gehäuswand24 und den Trägern32 ,34 und36 aufgeklebt oder aufgeschraubt. Durch diese Anordnung sind die Lamellen um ihre Befestigungsachse48 beweglich. Dies ist durch einen Doppelpfeil50 symbolisiert. Die Vibrationen der Luftströmung können so auf die Lamellen44 übertragen werden. Das bedeutet, daß sich die Lamellen bei strömender Luft ständig bewegen. Dabei werden die Partikel ebenfalls in erhöhtem Maße zum Zusammenstoßen angeregt und verkleben. Eine Verklebung der Lamellen hingegen wird durch die Bewegung wesentlich verzögert. Jede Lamelle44 besteht aus vier Teilstücken50 ,52 ,54 und56 . Ein Beispiel für eine Lamelle ist in2 im Detail dargestellt. Darin wird ein Schnitt entlang der Achse A-A dargestellt. Die vier Teilstücke sind jeweils unabhängig voneinander um die Achse48 beweglich. Die Bewegung erfolgt aus der Darstellungsebene in2 heraus. Durch diese Anordnung wird das Verkleben der Lamellen verzögert. Falls ein Teilstück der Lamelle dennoch verklebt und nicht mehr beweglich ist, so können die übrigen Teilstücke weiter vibrieren. - Durch die Anordnung wird erreicht, daß besonders viele Partikelzusammenstöße erreicht werden. Da die Partikel fettig oder klebrig sind, verkleben sie miteinander. Je größer die durch das Verkleben entstehenden Partikel werden, um so schwerer werden sie. An einem bestimmten Punkt werden die Partikel so schwer, daß sie gegen die Strömung nach unten fallen. Sie sammeln sich dann entweder am unteren, Gehäuseseitigen Ende
58 der Träger32 oder fallen nach unten aus dem Gehäuse heraus in einen Auffangbehälter60 . Aus diesem Grund ist das Eingangsrohr16 für die zuströmende Luft nicht unmittelbar unterhalb der unteren Gehäuseöffnung angebracht, sondern läuft schräg darauf zu. - Die angesammelten Partikel können im Rahmen der Reinigung leicht entfernt werden. Hierzu wird der Auffangbehälter
60 abgenommen und entleert. Die Partikel in den Bereichen58 oberhalb der Träger sind über Revisionsklappen62 im Gehäuse zugänglich. - Im Ausgangsrohr
18 sind weitere Lamellen vorgesehen. Mit dieser Filteranordnung kann Luft von fettigen und klebrigen Partikeln befreit werden, ohne daß teure Filtermatten verwendet werden müssen, die häufig ausgetauscht werden müssen. Die Wartung beschränkt sich auf ein einfaches Reinigen der Sammelbereiche58 . Die Anordnung kann besonders kostengünstig hergestellt werden. Die Anordnung ist stabil und hat eine lange Lebensdauer. Sie verbraucht keine zusätzliche Energie und kein zusätzliches Wasser. - In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung werden alle Lamellen
44 unmittelbar an der Gehäusewandung befestigt und haben eine unterschiedliche Länge. Auch dadurch kann die Luftströmung geeignet geführt werden. - In
3 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem ein Haftvermittler in Form von Wasserdampf eingesprüht wird. Der Wasserdampf wird aus einem Reservoir100 durch eine Leitung102 zugeführt und tritt durch eine Vielzahl von Düsen in die Filteranordnung ein.
Claims (11)
- Filteranordnung (
14 ) zum Filtern von Partikeln aus einem Luftstrom, mit einem von dem Luftstrom durchströmten Rohr oder Gehäuse (22 ), dadurch gekennzeichnet, daß in dem Rohr oder Gehäuse eine Vielzahl von Lamellen (44 ) vorgesehen ist, welche beweglich befestigt sind und welche von dem zu reinigenden Luftstrom zu einer Bewegung anregbar sind, und Auffangmittel (60 ,32 ,34 ,36 ) vorgesehen sind, in welchen nach unten fallende Partikel auffangbar sind. - Filteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Lamellen (
44 ) an Trägern (32 ,34 ,36 ) befestigt ist. - Filteranordnung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (
44 ) mit einem Rand über ein elastisches Material (46 ) an den Trägern (32 ,34 ,36 ) befestigt sind. - Filteranordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger (
32 ,34 ,36 ) sich wenigstens über die Hälfte des Stromquerschnitts erstrecken und jeweils in Strömungsrichtung versetzt auf gegenüberliegenden Innenseiten (24 ,26 ) des Gehäuserands starr befestigt sind. - Filteranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger (
32 ,34 ,36 ) sich zumindest teilweise in Strömungsrichtung erstrecken und die Lamellen (44 ) sich mit ihrem losen Ende zumindest teilweise gegen die Strömungsrichtung erstrecken. - Filteranordnung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Gehäuse (
22 ), Träger (32 ,34 ,36 ) und Lamellen (44 ) aus Blech gearbeitet sind. - Filteranordnung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Wartungsöffnungen (
62 ) im Gehäuse oder Rohr vorgesehen sind, durch welche Partikel aus dem Innenraum entfernbar sind. - Filteranordnung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Erzeugung eines elektrischen Feldes zwischen den Lamellen vorgesehen sind.
- Filteranordnung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zum Einbringen eines Haftvermittlers vorgesehen ist.
- Filteranordnung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen als Lochbleche ausgebildet sind.
- Filteranordnung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen um eine Achse beweglich angeordnet sind.
Priority Applications (1)
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- 2003-03-13 DE DE2003111406 patent/DE10311406B4/de not_active Expired - Fee Related
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