DE2449112A1 - Vorrichtung zur bestimmung der filtrierleistung von kohlefiltern - Google Patents
Vorrichtung zur bestimmung der filtrierleistung von kohlefilternInfo
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Description
24A9112
15. Oktober 1974 P 8614
AMERICAN AIR FILTER CO., INC.
215 Central Avenue, Louisville, Kentucky 40201, USA
Vorrichtung zur Bestimmung der Filtrierleistung von Kohlefiltern
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung der Filtrierleistung von Kohlefiltern; sie betrifft
insbesondere eine Vorrichtung zum Prüfen von Kohlefiltern, die einen Ozongenerator und eine Ozondetektoreinrichtung
aufweist.
Es sind bereits viele verschiedene Methoden zur Prüfung
der Filtrierleistung von Kohlefiltern vorgeschlagen worden. Eine der am häufigsten angewendete Methode zur
Bestimmung der Filtrierleistung von Kohlefiltern ist
die physikalische Einleitung von Gasen, wie Methyljodid
oder halogenierten Kohlenwasserstoff-Kühlmitteln, die
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in dem Kohlenstoff bett des Filters adsorbiert v/erden,
und die Bestimmung des Bruchteils der eingeführten Verunreinigungsgase, der die Durchgänge durch die
Kohlefilter passiert>unter Verwendung von Gaschromatographen
als Detektoreinrichtungen. Die Einführung von physikalisch adsorbierten Gasen,, die den oben erwähnten
ähneln, hat den Nachteil, daß (1) das Filtermedium belastet und seine Lebensdauer verkürzt wird>(2) daß
diese später desorbiert werden können, wodurch die in späteren Prüfungen erhaltenen Ergebnisse durcheinander-geraten^und
(3) toxische oder andere unerv/ünschte Effekte stromabwärts des Filters auftreten.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine neue Vorrichtung zur Bestimmung der Filtrierwirkung
von Kohlefiltern, insbesondere eine solche anzugeben, bei der ein Gas verwendet wird, welches die Kohlefilter
nicht belastet und deren Lebensdauer nicht verkürzt.
Es wurde nun gefunden, daß diese Ziele erreicht werden können mit einer einfachen (unkomplizierten) Anordnung
zur Herstellung einer Vorrichtung für die Bestimmung der Filtrierleistung von Kohlefiltern sowie durch eine
vorteilhafte Vorrichtung zur Bestimmung der Filtrierleistung von Kohlefiltern, die einen Ozongenerator und
eine Ozondetektoreinrichtung aufweist.
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Bestimmung der Filtrierleistung von Kohlefiltern, die
gekennzeichnet ist durch eine Kohlefiltereinheit mit einem Fluideinlass (Flüssigkeits-bzw. Gaseinlass) und
einem Fluidauslass (Flüssigkeits-bzw. Gasauslass), eine Rohrleitung mit einem darin angeordneten Ozongenerator,
die an ihrem einen Ende mit dem Fluideinlass und an ihrem anderen Ende mit einer Quelle für das
zu filtrierende Fluid in Durchflussverbindung steht,
und eine Ozondetektoreinrichtung mit einem Paar Fühlerelementen, von denen das eine stromaufwärts von
dem Filter zwischen dem Ozongenerator und dem Fluidein-
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lass des Filters mit dem Fluid in Verbindung steht, und das andere stromabwärts von dem Fluidauslass des
Filters mit dem Fluid in Verbindung steht.
Weitere Ziele , Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit
der beiliegenden Zeichnung hervor. Es sei darauf hingewiesen,
daß die Erfindung keineswegs auf die nachfolgend beschriebenen bevorzugten Beispiele beschränkt ist,
sondern, daß diese in vielerlei Hinsicht abgeändert und modifiziert werden können, ohne daß dadurch der Rahmen
der vorliegenden Erfindung verlassen wird.
In der belügenden Zeichnung bedeuten:
Fig. 1 eine Draufsicht (teilweise weggeschnitten) auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung der
Filtrierleistung von Kohlefiltern und
Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Ozongenerators
gemäß Fig. 1
Die Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung zeigt eine Vorrichtung
zur Bestimmung der Filtrierleistung eines Kohlefilters, die aufweist eine Einlassleitung 2 in zwei Abschnitten,
die durch die Ziffern 2a und 2b bezeichnet sind, eine Auslassleitung 4 und ein Filtergehäuse 6
mit einem darin angeordneten Kohlefilter 8. Die Einlassleitung 2 steht mit einer (nicht dargestellten) Fluidquelle
(Fluss igkeits-.. bzw. Gasquelle), die mit dem
Kohlefilter 8 behandelt" werden soll, in Fluidverbindung. Die Auslassleitung 4, die mit dem Auslass des Filtergehäuses
6 in Verbindung steht, steht mit dem (nicht dargestellten) Teil, welcher das behandelte Fluid aufnehmen
soll, in Fluidverbindung. Zwischen der Einlassleitung 2 und dem Filtergehäuse 6 ist ein allgemein durch die
Ziffer 10 bezeichnetes Gebläse angeordnet, welches dazu verwendet wird, das Fluid durch die Leitung 2 in das
Filtergehäuse 6 hineinzubewegen. Innerhalb der Einlassleitung 2 ist ein Ozongenerator angeordnet, der aus einem
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Gehäuse 11, einer Metallgrundplatte (Metallerderplatte) 12 und einem Ionengenerator 14 besteht. Das Ozongeneratorgehäuse
11 ist ein zylindrischer, rohrförmiger dielektrischer Körper, der innerhalb der Leitung 2
angeordnet ist und durch Flansche, wie bei 13 und 15 angegeben, festgehalten wird. Der Ozongenerator 14 weist
eine Vielzahl von Elektroden 16 auf, die ausgerichtet sind auf eine gleiche Anzahl von Öffnungen 18 in der
Metallgrundplatte 12 und einen Abstand davon haben. Die Elektroden 16 des Ozongenerators 14 stehen mit
einem einstellbaren Abgriff auf einem Potentiometer 32 in elektrischer Verbindung, das an eine Gleichstrornspannungsquelle
angeschlossen ist, die, wie dargestellt, eine Batterie 22 aufweist. Die Gleichstromquelle kann
einen elektronischen oder magnetischen Stromkreis eines
geeigneten Typs, beispielsweise einen Hochfrequenzoszillator mit einer Ausgangsgleichrichterstufe für die Umwandlung
der erzeugten Schwingungen in ein Gleichstrompotential
umfassen. In dem in Figur 1 erläuterten System, das negative Ionen liefern soll, ist der positive
Pol der Batterie 22 oder der Gleichstromspannungsquelle entweder direkt oder indirekt über eine Energieleitung
geerdet, so daß das an die Vielzahl der Elektroden 16 angelegte Potential gegenüber der Erde negativ ist.
Der Stromkreis weist ferner einen Schalter 24 auf, der dazu dient, den den Ozongenerator 14 enthaltenden Stromkreis
einzuschalten.
Innerhalb der Leitung 2 ist stromabwärts des Ozongenerators 14 und stromaufwärts des Gebläses 10 ein erstes
Ozonfühlerelement 26 angeordnet, das zur Bestimmung der
in dem Fluidstrom vorhandenen Ozonmenge, beispielsweise in ppm, verwendet wird. Das Fühlerelement 26 übermittelt
die Ozonmenge an die durch die Ziffer 28 bezeichnete Ozondetektoreinrichtung. In der Leitung 4 stromabwärts
des Fluidfilters 8 ist ein zweiter Ozonfühlerelement 30
angeordnet, welches die das Filter passierende OzoruMenge
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mißt und ebenfalls die gemessene Ozonmenge an die Ozonbestimmungseinrichtung
28 weitergibt. Bezüglich einer näheren Beschreibung der in der beschriebenen Ausführungsf
orm verwendeten Ozondetektoreinrichtung sei auf die US-Patentschrift 3 271113 verwiesen, in der eine
Chemolumineszenz-Detektor-Einrichtung als ein Beispiel für eine solche Einrichtung beschrieben ist.
In der Figur 2 der bettlegenden Zeichnung ist das Ozongeneratorgehäuse
11, welches den Ozongenerator 14 und die darin angeordnete Metallgrundplatte 12 umgibt, dargestellt.
Der Ozongeneratpr 14 und die Metallgrundplatte sind mit einer nicht-elektrisch leitenden Trägerplatte
verbunden, die beispielsweise aus Plexiglas bestehen kann. Auf der Trägerplatte 40 ist eine kreisförmige, nicht-elektrisch
leitende Plexiglasscheibe 42 befestigt, die transversal durch sie hindurch die Elektroden 16 aufnehmen kann.
Die Plexiglasscheibe 42 weist außerdem eine.Vielzahl von
Durchfluss öffnungen 44 auf, welche den Durchgang des Fluids
ermöglichen.
Die Elektroden 16 sind in gleichem Abstand voneinander angeordnet und jede Electrode 16 ist, wie oben angegeben,
auf das Zentrum einer Öffnung 18 in der Grundplatte 12 ausgerichtet. Bezüglich dieser Ausrichtung sei bemerkt,
daß die öffnungen 44 in der Plexiglasscheibe 42 nicht auf die Öffnungen 18 in der Grundplatte 12 ausgerichtet
sind. Die gesamte offene Oberflächengröße der Grundplatte und der Plexiglasscheibe 42 stellt jedoch mindestens 85 %
der offenen Fläche in dem Gehäuse 11 dar. Deshalb ist der Druckabfall des die Platte 12 und die Scheibe 42 passierenden
Fluids (Flüssigkeit oder Gas) im allgemeinen vernachlässigbar.
Beim Betrieb der Vorrichtung zur Bestimmung der Integrität von Kohlefiltern, wie sie in den Figuren 1 und 2 dargestellt
ist, wird der den Ozongenerator 14 aufweisende Stromkreis durch Schließen des normalerweise offenen
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Schalters 24 und Einstellen des Potentiometers 20 auf die gewünschte elektrische Energieabgabe des Generators
eingeschaltet. Das Gebläse 10 wird eingeschaltet, wodurch
das einen verhältnismäßig hohen Prozentsatz an Sauerstoff enthaltende Fluid durch die Leitung 2 eingeführt wird,
in welcher das Fluid» das anschließend filtriert wird, den Ozongenerator 14 passiert. Wenn das Fluid den Generator
14 passiert, wird ein vorher festgelegter Prozentsatz der Sauerstoffmoleküle in Ozonmoleküle umgewaadelt.
Wenn das Ozon enthaltende Fluid das Element 26 passiert, bestimmt dieses den Prozentsatz des Ozons in dem Fluid
und übermittelt diese Information an die Ozondetektoreinrichtung 28. Das durch die Leitung 2 fließende Fluid
passiert dann das Filter 8,in dem das Ozon, das mit den
Kohlekörnchen (Kohlenstoffkörncheh) in dem Filter 8 in Kontakt kommt, mit dem Kohlenstoff reagiert unter Bildung
von Kohlendioxid,während das Ozon enthaltende Fluid, welches
die Durchgänge in dem Kohlefilter passiert, keiner Reaktion mit dem Kohlenstoff unterliegt. Daher bleibt diese
Ozonmenge in dee das Filter 8 verlassenden Fluid nicht-umgesetzt. Die Menge des durch die Leitung 4 das Filter 8 verlassenden
nicht umgesetzten Ozons kommt dann mit dem Ozonfühlerelement 30 in Kontakt, welches die Ozonmenge in dem
Fluid der Ozondetektoreinrichtung 28 übermittelt. Die Wirksamkeit (Leistung) des Filters kann dann bestimmt
werden, indem man die Menge des von den Fühlerelementen
26 und 30 nachgewiesenen Ozons miteinander vergleicht. Wenn beispielsweise das Fühlerelement 26 eine Ozonkonzentration
von 1 ppm in dem das Element 26 passierenden Fluids feststellt und das Ozonfühlerelement 30 eine Konzentration
von ein Teil Ozon pro Milliarde Teilen des die Fühlereinrichtung passierenden Fluids nachweist, dann wird die
Filtrierleistung (der Filtrierwirkungsgrad) wie folgt bestimmt:
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— ι ~
Filtrierleistung in % = Aufstromwert - Abstromwert χ
Abstromwert
= (Ιχ1θ~6) - (IxIO"9)
(ix10"b)
= 99,9
Es ist" für den Fachmann klar, daß die vorstehend beschriebenen spezifischen Ausführungen in vielerlei Hinsicht
abgeändert und modifiziert werden können, ohne daß dadurch der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.
5 o 9 8; 1 / η η r. '<
Claims (4)
1. Vorrichtung zur Bestimmung der Filtrierleistung von
Kohlefiltern, gekennzeichnet durch eine Kohlefiltereinheit mit einem Fluideinlass (2) "und einem Fluidauslass
(4), eine Rohrleitung mit einem darin angeordneten Ozongenerator (14), die an ihrem einen Ende mit dem
Einlass (2) und an ihrem anderen Ende mit einer Quelle für das zu filtrierende Fluid in Durchflussverbindung
steht, und eine Ozondetektoreinrichtung (28) mit einem Paar Fühlereiementen (26,30), von denen das eine (26) stromaufwärts
des Filters (8) zwischen dem Ozongenerator (14) und dem Fluideinlass des Filters (8) mit dem Fluid
in. Verbindung steht, während das andere (30) stromabwärts des Fluidauslasses (4) des Filters (8) mit dem
Fluid in Verbindung steht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ozongenerator (14) eine Vielzahl von Ionen bildenden
Elektroden (16) aufweist, die sich in gerader Linie mit öffnungen (18) in einer Grundplatte (12) und
einen Abstand davon haben.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (16) im wesentlichen parallel zu dem
Fluidstrom durch die Rohrleitung verlaufen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und/oder3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Grundplatte (12) stromaufwärts der Ionen bildenden Elektrode (16) angeordnet ist.
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DE102011088235A1 (de) * | 2011-12-12 | 2013-06-13 | Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik mbH + Co. KG | Probenvorbereitungseinrichtung für eine Analyseeinrichtung zur Bestimmung einer Messgröße einer flüssigen Probe |
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GB1468055A (en) | 1977-03-23 |
JPS5086393A (de) | 1975-07-11 |
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