DE19513658A1 - Geruchsfilter für Staubsauger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen neuartigen Geruchsfilter für Staubsauger.

Beim Benutzen eines Staubsaugers kommt es oft zu erheblichen Geruchsbelästigungen, die auf geruchsintensive Stoffe - beispielsweise Hundehaare - oder Mikroorganismen zurückzuführen sind. Insbeson­ dere nach längerem Stillstand des Staubsaugers erhöht sich die Kon­ zentration der geruchsintensiven Stoffe im Filterbeutel, wodurch diese nach dem Einschalten innerhalb kürzester Zeit herausgeblasen wer­ den.

Es ist bekannt, Geruchsfilter für Staubsauger zur Vermeidung solcher Geruchsbelästigungen in Staubsauger einzubauen, wobei diese zumeist Aktivkohle enthalten und am Luftaustritt, d. h. hinter der Tur­ bine, angeordnet sind. Derartige Nachfilter sind beispielsweise aus der DE-OS 42 04 553 bekannt.

Die Anordnung solcher Filter hinter der Turbine ist zwingend, weil die Aktivkohleteilchen während des Betriebs des Staubsaugers aufgrund der Vibrationen aneinanderreiben und es daher zur Bildung von Koh­ lestaub kommt. Würde man das Filter vor der Turbine anordnen, könnte sich der Kohlestaub in der Turbine entzünden.

Neben der Bildung des Kohlestaubs, der nach den vorbekannten Ver­ fahren und Vorrichtungen in den zu reinigenden Raum gelangt, hat die Anordnung hinter der Turbine aber den Nachteil, daß der Staub­ sauger speziell für diese Nachfilter ausgerüstet sein muß und daß sich aufgrund des erhöhten Luftwiderstandes die Luft im Staubsauger mehr erwärmt als ohne Nachfilter und damit die Leistung der Aktivkohle reduziert.

Auch hat ein solches Filter keinen sehr großen Querschnitt, was sich wiederum ungünstig auf den Luftwiderstand und die Adsorptionslei­ stung auswirkt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen leistungsfähigen Geruchsfilter für Staubsauger bereitzustellen, der vor der Turbine eingebaut werden kann, ohne daß sich brennbare Stäube bilden, die zu einem Motor­ brand führen könnten.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Geruchsfilter für Staubsauger gelöst, der hinter dem Staubfilter und vor der Turbine angeordnet ist und der auf einem luftdurchlässigen Träger synthetisch hergestellte kugelförmige Aktivkohle (im folgenden als "Kugelkohle" bezeichnet) mit einem Durchmesser zwischen 0,1 und 2 mm oder auf­ gedruckte Häkchen aus gebundener pulverförmiger Aktivkohle mit einem Durchmesser und einer Höhe von 0,2 bis 1 mm (im folgenden als "Kohledruck" bezeichnet) enthält.

In einer bevorzugten Form der Erfindung hat die Kugelkohle eine innere Oberfläche von mindestens 900 m²/g, und wurde durch Car­ bonisierung und Aktivierung von Ionenaustauschern erhalten.

Solche Kugelkohle ist beispielsweise in der DD-B 0 63 768, DE-A- 43 04 026, DE-A-4 32 828, GB-B-1 525 420, GB-B-2 012 257, GB-A- 2 025 385, GB-A-2 053 176 US-A-4 040 990, US-A-4 224 415, US-A- 4 857 243 und US-A-4 957 897 beschrieben.

Diese Kugelkohle hat die entscheidenden Vorteile, daß sie einerseits kugelförmig ist und andererseits eine sehr harte Oberfläche besitzt. Wegen der sphärischen Form der Kugelkohle ist die Berührungsfläche, sofern sie infolge von Vibrationen aneinanderreiben sollte, äußerst gering im Vergleich mit herkömmlicher Aktivkohle. Unter dem Begriff "Aktivkohle" versteht man hier wie im folgenden verkohltes und anschließend aktiviertes Material, das aus pflanzlichen (Holz, Torf etc.) oder tierischen (Blut, Knochen) Rohstoffen stammt.

Bei der Kugelkohle entsteht darüber hinaus aufgrund der harten Oberfläche praktisch kein Abrieb.

Ein weiterer Vorteil bei Verwendung dieser Kugelkohle ist, daß sie im Vergleich mit herkömmlicher Aktivkohle keine Makroporen, sondern fast nur Mikroporen hat. Makroporen haben einen Durchmesser zwi­ schen 100 und 50000 nm; Mikroporen haben dagegen nur einen Durchmesser von 0,3 bis 2 nm. Somit können Staubteilchen, die vom Staubfilter nicht zurückgehalten werden, die Mikroporen der Kugel­ kohle aufgrund ihres größeren Durchmessers nicht verstopfen; das Adsorptionsvermögen der Kugelkohle in bezug auf geruchsintensive Stoffe bleibt wesentlich länger erhalten, als bei Aktivkohle, da bei letzterer die Makroporen sehr schnell durch die Feinststaubteilchen verstopfen und nur sehr wenig Mikroporen übrigbleiben.

Die Aufbringung von Kugelkohle auf einen luftdurchlässigen Träger ist beispielsweise in der DE-A-33 04 349, DE-A-38 13 563, US-AA 510 193 und EP-B-118 618 beschrieben.

Desweiteren können auch alle anderen abriebfesten Korn- und Form­ kohlen, insbesondere solche mit einer inneren Oberfläche von mehr als 900 m²/g, verwendet werden.

Beim Kohledruck kann die pulverförmige Aktivkohle eine Teilchen­ größe von 0,1 bis 50 µm, vorzugsweise von 3 bis 10 µm, haben. Der Kohledruck kann desweiteren einen Bindemittelanteil von 20 bis 100 Gew.-Teilen, bezogen auf die pulverförmige Aktivkohle, haben. Das Bindemittel kann hierbei ein Polyacrylat sein.

Der Kohledruck und ein Verfahren zu seiner Herstellung sind bei­ spielsweise in der EP-B-090 073 und US-A-4 4558 187 beschrieben.

Der Kohledruck hat die entscheidenden Vorteile, daß die Berührungs­ fläche aufgrund der "Häufchenform" praktisch zu vernachlässigen ist, da diese Häufchen auch bei starken Vibrationen nicht aneinanderrei­ ben. Darüber hinaus kann der Abstand zwischen den einzelnen Häuf­ chen durch entsprechende Schablonen der Rotationssiebdruckanlage auf einen zuvor festgelegten Wert genau eingestellt werden.

Auch hat der Kohledruck ebenso wie die Kugelkohle eine sehr harte Oberfläche und ist damit sehr abriebfest. Es kann daher kein gefährli­ cher Kohlestaub entstehen.

Ein weiterer Vorteil bei Verwendung des Kohledrucks ist die relativ gute Unempfindlichkeit gegenüber Steinstaub.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Geruchsfilter als Sack ausgebildet, der das Staubfilter umschließt. Das Staubfilter, das bei den meisten Staubsaugern aus Papier besteht, ist üblicherweise mit seiner Einlaßöffnung auf einen Pappring oder einem Stück Pappe mit kreisförmiger Öffnung aufgeklebt, der bzw. das in eine Halterung eingeschoben wird. Dieser Sack kann so ausgebildet sein, daß er über den Filterbeutel gestülpt werden kann und bei­ spielsweise mit einem Klebeband oder einem Klettverschluß hinter der Einlaßöffnung des Papiersacks etwas eingeschnürt werden kann.

Hierdurch wird die Oberfläche des erfindungsgemäßen Filters wesent­ lich erhöht, was den Luftwiderstand senkt und die Adsorptionsleistung erhöht.

Das Geruchsfilter kann desweiteren nach Entleeren oder Entfernen des Staubfilters wiederverwendbar sein.

Der luftdurchlässige Träger kann aus der Gruppe von Papier oder textilen Flächengebilden wie Geweben, Gewirken oder Faservliesen ausgewählt sein.

Die Kugelkohle kann mittels einer Haftmasse auf dem luftdurchlässi­ gen Träger fixiert sein.

Diese Haftmasse kann auf dem luftdurchlässigen Material punktförmig aufgebracht werden.

Insbesondere können durch eine spezielle Anordnung dieser Pünkt­ chen aus Haftmasse die einzelnen Kugelkohleteilchen mit genügend Abstand voneinander aufgebracht werden, so daß sie sich gar nicht berühren können.

Die Haftmasse kann aber auch die Fasern eines großmaschigen Gewirkes oder Vlieses bedecken.

Hierzu wird die Haftmasse vollflächig auf dem luftdurchlässigen Mate­ rial aufgebracht, abgequetscht und gegebenenfalls mittels einer geeig­ neten Vorrichtung, vorzugsweise einer Schlitzdüse, durch die freien Stellen des luftdurchlässigen Materials hindurchgeblasen werden. Durch das Hindurchblasen werden die "Fenster" zerstört.

Anschließend werden diese Fasern mit Kugelkohle beladen.

Als Haftmasse kann man ein lösemittelarmes Zweikomponentensy­ stem, vorzugsweise ein präpolymeres lösemittelarmes System, ver­ wenden. Letztere haben eine gute Anfangshaftung und weisen mei­ stens während der Vernetzungsphase ein ausgeprägtes Viskositätsmi­ nimum auf, welches zu einer optimalen Haftung führt. Präpolymere lösemittelarme Systeme werden beispielsweise von der Bayer AG unter der Bezeichnung "High Solids" angeboten. Der Kleber wird vor­ zugsweise im Überschuß auf das luftdurchlässige Material aufgebracht und abgequetscht, dann wird das Material mit Kugelkohle bestreut und der Kleber ausgehärtet.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der luft­ durchlässige Träger auf beiden Seiten mit der Kugelkohle oder dem Kohledruck beladen. Hierbei kann man Kohleauflagen bis zu 500 g/m² erreichen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bedeckt die Kugelkohle die Oberfläche des flächigen Trägers von 30 bis 70%; der Kohledruck kann die Oberfläche des flächigen Trägers von 30 bis 70% bedecken.

In einer weiteren, erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das Geruchsfilter vor den Absaugschlitzen des Filterraums, d. h. des Raums, in dem sich das Staubfilter befindet, angeordnet, vorzugsweise als Flä­ chengebilde oder in Streifenform.

Insbesondere kann es ein mit Kugelkohle beladener großporiger reti­ kulierter PU-Schaum sein.

Die Kugelkohle ist gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform im PU-Schaum eingearbeitet, beispielsweise gemäß der DE-A-38 13 563.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist vor dem Geruchsfilter zusätzlich ein Feinststaubfilter angeordnet, dessen Auf­ gabe es ist, den Feinststaub, der durch den Filterbeutel geht, zurück­ zuhalten.

Das Feinststaubfilter kann insbesondere ein HEPA-Filter (= high efficiency particle arrestance filter) sein.

Claims (18)

1. Geruchsfilter für Staubsauger, dadurch gekennzeichnet, daß es hinter dem Staubfilter und vor der Turbine angeordnet ist und daß es auf einem luftdurchlässigen Träger synthetisch hergestellte kugelförmige Aktivkohle (Kugelkohle) mit einem Durchmesser zwischen 0,1 und 2 mm oder aufgedruckte Häufchen aus gebundener pulverförmiger Aktivkohle mit einem Durchmesser und einer Höhe von 0,2 bis 1 mm (Kohledruck) enthält.

2. Geruchsfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelkohle eine innere Oberfläche von mindestens 900 m²/g hat.

3. Geruchsfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelkohle durch Carbonisierung und Aktivierung von Ionenaustau­ scher erhalten wurde.

4. Geruchsfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die pul­ verförmige Aktivkohle eine Teilchengröße von 0,1 bis 50 µm, vorzugs­ weise von 3 bis 10 µm, hat.

5. Geruchsfilter nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohledruck einen Bindemittelanteil von 20 bis 100 Gew.-Teilen, bezo­ gen auf die pulverförmige Aktivkohle, hat.

6. Geruchsfilter nach einem der Ansprüche 1, 4 und 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Bindemittel ein Polyacrylat ist.

7. Geruchsfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es als Sack ausgebildet ist, der den Staubfilter umschließt.

8. Geruchsfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der luftdurchlässige Träger aus der Gruppe von Papier oder textilen Flächengebilden, wie Geweben, Gewirken oder Faservliesen, ausgewählt ist.

9. Geruchsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelkohle mittels einer Haftmasse auf dem luftdurchlässigen Träger fixiert ist.

10. Geruchsfilter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Haft­ masse punktförmig auf dem luftdurchlässigen Träger aufgebracht wurde.

11. Geruchsfilter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Haft­ masse die Fasern eines großmaschigen Gewirkes oder Vlieses bedeckt.

12. Geruchsfilter nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Haftmasse ein lösemittelarmes Zweikomponentensy­ stem, vorzugsweise ein präpolymeres lösemittelarmes System, das beim Vernetzen ein Viskositätsminimum aufweist, ist.

13. Geruchsfilter nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kugelkohle die Oberfläche des flächigen Trägers von 30 bis 70% bedeckt.

14. Geruchsfilter nach einem der Ansprüche 1 und 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohledruck die Oberfläche des flächigen Trä­ gers von 30 bis 70% bedeckt.

15. Geruchsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß es vor den Absaugschlitzen des Filterraums angeordnet ist, vorzugsweise als Flächengebilde oder in Streifenform.

16. Geruchsfilter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Geruchsfilter ein mit Kugelkohle beladener großporiger retikulierter PU- Schaum ist.

17. Geruchsfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Geruchsfilter zusätzlich ein Feinststaubfil­ ter angeordnet ist.

18. Geruchsfilter nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Feinststaubfilter ein HEPA-Filter ist.