DE2732491C2 - Luftfilter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Luftfilter, mit einem Filtermedium, welches doppelseitig von einer Materialschicht aus elektrisch leitfähigem Material bedeckt ist, wobei die Materialschichten durch Verbindungselemente miteinander leitend verbunden sind.

Als Stand der Technik ist bereits ein derartiger Filter bekannt, wobei das Filtermedium aus einer Gummi-Hydrochloratschicht besteht, welches beidseitig von einem Gitter umgeben ist (US-PS 25 97 927). Die beiden Gitter und das Filtermedium werden von einem umlaufenden Metallrahmen umfaßt Es ergibt sich hierdurch eine, auf mechanischer Wirkung beruhende Filterung.

Zum Stand der Technik zählt es weiterhin, für die Filterwirkung ein Elektret einzusetzen, also einen Isolator, welcher an zwei gegenüberliegenden Flächen dauernd entgegengesetzt elektrisch ist (DE-AS 15 64 362, US-PS 27 40 184). Beide Druckschriften offenbaren jedoch Konstruktionen, welche auf ganz bestimmte Anwendungsfälle abgestellt sind, beispielsweise als Filter für ein Tabakerzeugnis, welcher demzufolge eine sehr geringe Dicke aufweisen muß.

Weitere mechanische bzw. elektrostatische Filter verwenden entweder einen sogenannten Koronadraht oder mehrere Lagen, welche von einem Metallrahmen und einem Gitterwerk umgeben sind (US-PS 28 44 214, US-PS 27 24 457).

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, ausgehend von dem eingangs genannten Luftfilter, die Effektivität eines derartigen Filters zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Filtermedium ein an sich bekanntes Elektret ist, welches aus einem nichtgewebten 6-Polypropylen-Fasermaterial hergestellt ist, daß die elektrischen Feldlinien über die Verbindungselemente kurzgeschlossen sind und daß das elektrisch leitfähige Material durch Metallbeschichtung aufgebracht ist.

Durch das Zusammenwirken des speziell aufgebauten Elektrets mit dem Käfig wird die Leitungsfunktion für die elektrische Ladung vorteilhafterweise unterstützt, so daß sich insgesamt eine Verbesserung der Luftfilterung auf einfache Weise ergibt. Es wird damit ein Luftfilter geschaffen, bei dem eine hohe Flächenladungsdichte und Absorptionsfähigkeit gegeben ist. Die erfindungsgemäße Konstruktion eignet sich zum Langzeitbetrieb als Hochleistungsfil ter.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen

Fig. la und Ib Ausführiingsbeispiele eines Elektret-Filtermediums:

Fig.2a, 2b, 2c Ausführungsbeispiele mit Metall-Lager oder Metallfläche;

Fig.3 ein Diagramm zur Darstellung des Leistungsvergleichs zwischen der erfindungsgemäßen und einer zum Stand der Technik zählenden Konstruktion.

Die in der Zeichnung und in der nachfolgenden Beschreibung verwendeten Positionszahlen bezeichnen folgende Teile:

ίο 1 Filtermedium

2 Metallbeschichtung oder Metallage bzw. Metallfläche

3 Kurzschlußleiter oder Kurzschlußfolie

Fig. la und Ib zeigen jeweils eine Anordnung, bei welcher ein Elektret-Filtermedium 1 auf beiden Seiten mit einer Metallbeschichiung oder einer Metallage oder Metallfläche 2 versehen ist, wobei diese Metallbeschichtung oder Metallage bzw. Metallfläche beider Seiten durch Kurzschlußleiter oder Kurzschlußfolie 3 kurzgeschlossen sind.

Die Kurzschlußleiter 3 oder dergleichen müssen in einer geeigneten Anzahl über die ganze Fläche verteilt vorgesehen sein. Besonders wenn eine Metallage oder -fläche verwendet wird, dienen die Kurzschlußleiter 3 oder dergleichen zur Befestigung des Metalls auf beiden Flächen und müssen daher eine dementsprechende Stärke besitzen. Die Kurzschlußleiter können sich riemenartig über die ganze Fläche erstrecken. Es kann auch eine Metallfläche zusammengeklappt werden, um das Filtermedium zu umschließen, wobei die freien Enden der Metallfläche mit einem geeigneten elektrisch leitfähigen Material miteinander verbunden werden.
Fig. l(a) zeigt ein typisches Ausführungsbeispiel mit Metallbeschichtung, F i g. l(b) ein Beispiel mit Metallage oder -fläche. Die Metallbeschichtung kann durch Vakuumaufdampfen oder Besprühen mit Aluminium oder Silberaluminium aufgebracht werden, wobei in jedem Fall die Schicht dünn aufgebracht werden muß, damit die Porosität nicht beeinträchtigt wird. Die Metallage oder -fläche kann eine gitterförmige oder gelochte Form entsDrechend F i g. 2(a) oder 2(c) haben. Ebenso können verschiedene andere Formen von Metallager! oder -flächen verwendet werden. Es können auch verschiedene Metalle mit entsprechenden Eigenschaften verwendet werden, entweder als Beschichtung oder als Platte, wie z. B. Aluminium, Silber, Kupfer, Messing, rostfreier Stahl, Eisen und Kohlenstoffasermaterial.

Nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren wird

so also ein Elektret-Filtermedium mit längerer Lebensdauer erzielt. Zugleich ist das Filtermedium selbst stärker, besonders wenn es mit einer Metallage verkleidet ist.

Nachstehend werden zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben:

1) Ein Elektret-Filtermedium, das durch Elektronenoder Ionen-Injektion durch Koronaentladung bei einem nichtgewebten Tuch aus 6-Polypropylen-Faser, 500 g/m², von 5 mm Stärke erhalten wurde, wird mit einer Metallage aus rostfreiem Stahl Nr. 26 von 18 mesh Maschenweite auf beiden Seiten bedeckt, wodurch die elektrischen Feldlinien auf beiden Seiten kurzgeschlossen werden. Das Filtermedium wird in einem Filtergerät eingesetzt und über längere Zeit einem Gerät zur Messung der Sammelleistung von Staub aus der Luft ausgesetzt. Die elektrische Potentialmessung wird mit einem Drehspulinstrument vorgenommen. Das nichtge-

webte Material ist während der Messung von der Metallage nicht bedeckt Die Meßergebnisse sind in F i g. 3 als Kurve (^dargestellt
2) Ein Elektret-Filtermedium, das durch Elektronenoder Ionen-Injektion durch Koronaentladung bei einem nichtgewebten Tuch aus 6-Polypropylen-Fasermaterial, 500 g/m², von 5 mm Stärke erhalten wurde, wird mit einer Metallage aus Aluminiumdrähten versehen, die in Abständen von 5 mm angeordnet sind und deren Struktur in F i g. 2(c) dargestellt ist, wobei die elektrischen FeidJinien beider Seiten kurzgeschlossen werden. Das Filter wird in einem Filtergerät eingesetzt und über längere Zeit einem Gerät zur Messung der Sammelleistung von Staub der LuIt ausgesetzt Die Messung des elektrisehen Potentials wurde mit einem Drehspulinstrument vorgenommen. Das nichtgewebte Tuch ist zur Messung nicht von der Metallage bedeckt Das Meßergebnis ist in F i g. 3 als Kurve (b)dargestellt

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Die Leistung eines Elektret-Filtermediums, bei dem nicht beide Seiten kurzgeschlossen werden, ist in F ig. 3 als Kurve (c) dargestellt Aus F i g. 3 ergibt sich, daß ein Filtermedium nach vorliegender Erfindung nach einem anfänglich starken Abfall im Vergleich mit einem Filtermedium anderer Art eine mehr als zweimal so hohe Flächenladungsdichte aufweist

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Luftfilter, mit einem Filtermedium, weiches doppelseitig von einer Materialschicht aus elektrisch leitfähigem Material bedeckt ist, wobei die Materialschichten durch Verbindungselemente miteinander leitend verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermedium (1) ein an sich bekanntes Elektret ist, welches aus einem nicht gewebten 6-Polypropylen-Fasermaterial hergestellt ist, daß die elektrischen Feldlinien über die Verbindungselemente (3) kurzgeschlossen sind und daß das elektrisch leitfähige Material (2) durch Metallbeschichtung aufgebracht ist