DE19545064B4 - Filtereinsatz - Google Patents

Abstract

Filtereinsatz, umfassend einen Filterrahmen (1) und einen Faltenpack (2), der durch eine Dichtung (3) entlang seines Außenumfangs (4) gasdicht im Filterrahmen (1) angeordnet ist, wobei die An- (5) und/oder Abströmseite (6) des Filtereinsatzes von einem Griffschutz (7) überdeckt ist, wobei der Griffschutz (7) zumindest auf der abströmseitigen (5) Stirnseite (8) des Filterrahmens (1) befestigt ist, wobei die einander zugewandten Oberflächen (10,11) von Faltenpack (2) und Griffschutz (7) sowie der Filterrahmen (1) eine strömungsvergleichsmäßigende Druckkammer (12) begrenzen und wobei der Griffschutz (7) als Strömungsgleichrichter (17) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsgleichrichter (17) aus einem PE-Gewebe besteht, dass der Griffschutz (7) mit zumindest einer der Stirnseiten (8,9) des Filterrahmens (1) dichtend verbunden ist und dass auf der dem Filterrahmen (1) abgewandten Seite des Griffschutzes (7) jeweils ein aufgeschäumter Dichtwulst (18) aus elastomerem Werkstoff angeordnet ist, der die Stirnseiten (8,9) des Filterrahmens (1) in sich geschlossen umfangsseitig umschließt.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Filtereinsatz, umfassend einen Filterrahmen und einen Faltenpack, der durch eine Dichtung entlang seines Außenumfangs gasdicht im Filterrahmen angeordnet ist, wobei die An- und/oder Abströmseite des Filtereinsatzes von einem Griffschutz überdeckt ist, wobei der Griffschutz zumindest auf der abströmseitigen Stirnseite des Filterrahmens befestigt ist, wobei die einander zugewandten Oberflächen von Faltenpack und Griffschutz sowie der Filterrahmen eine strömungsvergleichmäßigende Druckkammer begrenzen und wobei der Griffschutz als Strömungsgleichrichter ausgebildet ist.
• Aus der DE 27 17 613 C2 ist ein Filtereinsatz bekannt, bei dem die von einem Ventilator abgegebene Luft über eine Luftverteilungskammer einem als Filterkissen ausgebildeten Luftfilter zugeführt wird. Dem Filterkissen ist in Strömungsrichtung eine Luftberuhigungskammer nachgeschaltet, die von einem als Luftaustrittsöffnung ausgebildeten Diffusor abgeschlossen ist. Der Diffusor weist konzentrische Bereiche mit unterschiedlicher, von außen nach innen hin zunehmender Luftdurchlässigkeit auf, wobei der Filtereinsatz aus mehreren untereinander gleichen Modulelementen besteht. Der Diffusor bewirkt eine besondere Abstufung der Luftaustrittsgeschwindigkeit, wobei die Strömungsgeschwindigkeit in den aufeinanderfolgenden Bereichen des Diffusors um bevorzugt mehr als 6 m pro Minute differiert. In den 3 und 4 der DE 27 17 613 C2 ist gezeigt, dass es sich beim Diffusor um eine Lochplatte handelt, die zur Erleichterung von Wartungs- und Reinigungsarbeiten mit einem Scharnier schwenkbar am Blechgehäuse befestigt ist.
• Aus der DE-PS 1 256 044 ist eine luftdurchlässige Bodenplatte für pneumatische Einrichtungen bekannt, wobei auf der Unterseite der Bodenplatte ein hochtemperaturtestes Gewebe angeordnet ist. Das Gewebe bewirkt eine Versteifung der Bodenplatte. Eine unerwünschte Durchbiegung der Bodenplatte und/oder ein Bruch der Bodenplatte soll durch das Gewebe vermieden werden.
• Das auf die Unterseite der Kunststoffplatte aufgebrachte Gewebe kann beliebig feinmaschig ausgebildet sein und bewirkt dadurch eine gleichmäßige Verteilung der von unten zuströmenden Luft auf den gesamten Querschnitt der aus Kunststoff bestehenden Bodenplatte.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Filtereinsatz der vorbekannten Art derart weiterzuentwickeln, dass sich eine in fertigungstechnischer Hinsicht einfachere und verbesserte Befestigung des Griffschutzes am Filtereinsatz ergibt.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.
• Zur Lösung der Aufgabe ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass der Strömungsgleichrichter aus einem PE-Gewebe besteht, dass der Griffschutz mit zumindest einer der Stirnseiten des Filterrahmens dichtend verbunden ist und dass auf der dem Filterrahmen abgewandten Seite des Griffschutzes jeweils ein aufgeschäumter Dichtwulst aus elastomerem Werkstoff angeordnet ist, der die Stirnseiten des Filterrahmens in sich geschlossen umfangsseitig umschließt. Durch die Verwendung eines als Griffschutz ausgebildeten Strömungsgleichrichters werden die Gebrauchseigenschaften des Filtereinsatzes verbessert. Der Faltenpack ist dabei im wesentlichen genauso gut vor mechanischen Beschädigungen geschützt, wie bei Verwendung eines Metallgitters als Griffschutz. Bei minimal höherem Strömungswiderstand des PE-Gewebes bezogen auf das Metallgitter, wird eine deutlich größere Vergleichmäßigung der Strömung auf der Abströmseite des Filtereinsatzes bewirkt. Bei dem erfindungsgemäßen Filtereinsatz ist von Vorteil, dass der Griffschutz die Oberfläche des Faltenpacks nicht anliegend berührt, sondern dieser in Strömungsrichtung mit Abstand benachbart zugeordnet ist. Nur der Faltenpack selbst ist durch die Dichtung mit dem Filterrahmen gasdicht verbunden. Die Dichtung besteht bevorzugt aus Polyurethan, durch das nur der Faltenpack in den Filterrahmen eingegossen ist. Die Herstellung des Filtereinsatzes ist dadurch wesentlich vereinfacht. Außerdem ist von Vorteil, dass ein derart ausgebildeter Filtereinsatz verbesserte Gebrauchseigenschaften aufweist. Die strömungsvergleichmäßigende Druckkammer weist ein vergleichsweise großes Volumen auf. Nachdem das zu filternde Medium den Faltenpack passiert hat, gelangt es in die Druckkammer, die bezogen auf die Abströmseite des Griffschutzes, einen vergleichsweise größeren Druck aufweist. Das durch den Griffschutz hindurchgeströmte, zu filternde Medium entspannt sich dadurch beim Austritt aus dem Faltenpack und durchströmt anschließend den Griffschutz. Es wird vermutet, dass die gleichmäßige Geschwindigkeitsverteilung auf der Abströmseite des Filtereinsatzes maßgeblich darauf zurückzuführen ist, dass die strömungsvergleichmäßigende Druckkammer als Pufferraum ausgebildet ist. Eine gleichmäßige Strömungsverteilung auf der Abströmseite des Filtereinsatzes ist beispielsweise dann von Vorteil, wenn der Filter in Zimmerdecken von Reinlufträumen zu Anwendung gelangt. Verwirbelungen der Luft im Raum werden dadurch vermieden.
• Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass zumindest die abströmseitige Stirnseite des Filterrahmens von einem Strömungsgleichrichter überspannt ist und dass auf der dem Faltenpack abgewandten Seite des Strömungsgleichrichters ein Metallgitter angeordnet ist. Das Metallgitter und der Strömungsgleichrichter können dabei eine vormontierbare Einheit bilden. Dadurch, dass zunächst das Metallgitter und der als PE-Gewebe ausgebildete Strömungsgleichrichter miteinander verbunden und dadurch zu einer Einheit werden, ist die anschließende Montage des gesamten Filtereinsatzes wesentlich vereinfacht. Die Einheit, bestehend aus Metallgitter und Strömungsgleichrichter, wird in einem Arbeitsgang gemeinsam auf die Stirnseite des Filterrahmens aufgesetzt und mit diesem verbunden.
• Der Griffschutz kann mit zumindest einer der Stirnseiten des Filterrahmens verklebt sein. Davon abweichende Verbindungen sind ebenfalls denkbar, wobei darauf zu achten ist, dass der Griffschutz und die Stirnseite dichtend miteinander verbunden sind.
• Auf der dem Filterrahmen abgewandten Seite des Griffschutzes ist jeweils ein aufgeschäumter Dichtwulst aus elastomerem Werkstoff angeordnet, der die Stirnseiten des Filterrahmens in sich geschlossen, umfangsseitig umschließt. Hierbei ist von Vorteil, dass die vormontierbare Einheit zusätzlich zu ihrer Verklebung auf der Stirnseite des Gehäuses durch den Dichtwulst in ihrer Position fixiert ist. Beim Aufschäumen des Dichtwulstes an die Stirnseite des Filterrahmens wird die feinmaschige Struktur des Griffschutzes, der aus dem Metallgitter und/oder dem Gewebe bestehen kann, zumindest teilweise formschlüssig durchdrungen und dadurch sicher mit der Stirnseite des Filterrahmens verbunden.
• Zusätzlich oder alternativ kann ein weiterer Griffschutz auf der anströmseitigen Stirnseite des Filterrahmens befestigt sein, wobei die einander zugewandten Oberflächen von Faltenpack und Griffschutz auf der Anströmseite des Filtereinsatzes sowie der Filterrahmen eine weitere, strömungsvergleichmäßigende zweite Druckkammer begrenzen. Dadurch wird die Beaufschlagung des Faltenpacks mit dem zu filternden Medium vergleichmäßigt, wobei sich eine höhere Ausnutzung des Speicherpotentials ergibt.
• Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass das Verhältnis aus der Höhe des Faltenpacks zur Höhe des Filterrahmens 0,2 bis 0,8 beträgt und dass die Druckkammer eine Höhe von zumindest 5 mm aufweist. Die Höhe der Druckkammer wird in Strömungsrichtung des zu filternden Mediums gemessen, wobei eine Höhe von weniger als 5 mm nur unzureichend geeignet ist, eine ungleichmäßige Geschwindigkeitsverteilung des anströmenden Mediums zu beruhigen und in eine gleichmäßige Geschwindigkeitsverteilung umzuwandeln. Bevorzugt beträgt das Verhältnis aus der Höhe des Faltenpacks zur Höhe des Filterrahmens 0,4 bis 0,7 und die Höhe der Druckkammer ist bevorzugt mindestens 10 mm. Dadurch, daß der Griffschutz mit dem Faltenpack nicht in Berührung kommt, bleibt die gesamte Filterfläche vollständig erhalten und Beschädigungen des Faltenpacks bei der Herstellung des Filtereinsatzes, insbesondere bei der späteren Montage des Filtereinsatzes, sind ausgeschlossen, was von hervorzuhebendem Vorteil ist.
• Der Griffschutz kann aus einem Metallgitter bestehen, das feinmaschig ausgebildet ist. Hierbei ist von Vorteil, daß die Strömungsverluste am Metallgitter nur vernachlässigbar gering sind und der gegen mechanische Einflüsse empfindliche Faltenpack dadurch sicher vor Beschädigungen und/oder Zerstörung geschützt ist. Das Metallgitter ist bevorzugt mit einem Korrosionsschutz versehen, der beispielsweise durch eine Pulverbeschichtung gebildet ist.
• Der Filtereinsatz ist als Schwebstoffilter für gasförmige Medien vorgesehen.
• Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Filtereinsatzes wird nachfolgend anhand der 1 bis 5 weiter beschrieben. Diese zeigen in schematischer Darstellung:
• 1 einen mit einem Filterrahmen verbundenen Faltenpack in einer Draufsicht,
• 2 einen Schnitt durch das Bauteil aus 1 entlang der Linie A-A,
• 3 ein Ausführungsbeispiel eines Griffschutzes, bestehend aus einem Strömungsgleichrichter und einem in Strömungsrichtung vorgelagerten Metallgitter in einer Draufsicht,
• 4 den erfindungsgemäßen Filtereinsatz in einer Draufsicht,
• 5 den Filtereinsatz aus 4, geschnitten entlang der Linie B-B.
• In 1 sind Bestandteile eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Filtereinsatzes in einer Draufsicht gezeigt. In einem Filterrahmen 1 ist ein Faltenpack 2 angeordnet, der aus einem plissierten Glasfaserpapier besteht. Der Faltenpack 2 ist durch eine Dichtung 3 aus elastomerem Werkstoff entlang seines Außenumfangs 4 gasdicht im Filterrahmen 1 eingegossen.
• In 2 ist der Bauteil aus 1 entlang der Linie A-A geschnitten gezeigt. Es ist zu erkennen, daß die Höhe 14 des Filterrahmens 1 größer ist, als die Höhe 13 des Faltenpacks 2, wobei das Verhältnis aus der Höhe 13 des Faltenpacks 2 zur Höhe 14 des Filterrahmens 1 in diesem Ausführungsbeispiel 0,6 beträgt. Der Filterrahmen 1 überragt die Oberflächen 10 des Faltenpacks 2 in Strömungsrichtung 19 jeweils um 15 mm, wobei dieses Maß beim fertig montierten Filtereinsatz der Höhe 15 der strömungsvergleichmäßigenden Druckkammer 12 entspricht.

Claims (4)

1. Filtereinsatz, umfassend einen Filterrahmen (1) und einen Faltenpack (2), der durch eine Dichtung (3) entlang seines Außenumfangs (4) gasdicht im Filterrahmen (1) angeordnet ist, wobei die An- (5) und/oder Abströmseite (6) des Filtereinsatzes von einem Griffschutz (7) überdeckt ist, wobei der Griffschutz (7) zumindest auf der abströmseitigen (5) Stirnseite (8) des Filterrahmens (1) befestigt ist, wobei die einander zugewandten Oberflächen (10,11) von Faltenpack (2) und Griffschutz (7) sowie der Filterrahmen (1) eine strömungsvergleichsmäßigende Druckkammer (12) begrenzen und wobei der Griffschutz (7) als Strömungsgleichrichter (17) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsgleichrichter (17) aus einem PE-Gewebe besteht, dass der Griffschutz (7) mit zumindest einer der Stirnseiten (8,9) des Filterrahmens (1) dichtend verbunden ist und dass auf der dem Filterrahmen (1) abgewandten Seite des Griffschutzes (7) jeweils ein aufgeschäumter Dichtwulst (18) aus elastomerem Werkstoff angeordnet ist, der die Stirnseiten (8,9) des Filterrahmens (1) in sich geschlossen umfangsseitig umschließt.
2. Filtereinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Faltenpack (2) abgewandten Seite des Strömungsgleichrichters (17) ein Metallgitter (16) angeordnet ist.
3. Filtereinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallgitter (16) und der Strömungsgleichrichter (17) eine vormontierbare Einheit bilden.
4. Filtereinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis aus der Höhe (13) des Faltenpacks (2) zur Höhe (14) des Filterrahmens (1) 0,2 bis 0,8 beträgt und dass die strömungsvergleichsmäßigende Druckkammer (12) eine Höhe (15) von zumindest 5 mm aufweist.