SE522599C2 - Filterenhet med flera filterelement - Google Patents

Description

l.|»| 10 15 20 25 30 522 “599 2 luftens hastighet genom mattan och mattans densitet. Här har det visat sig att om genomströmningshastigheten genom mattan är lägre än företrädesvis 0,1 m/s så kommer de partiklar som skall bortsorteras att falla ner mot strömriktningen, så att delfilterenheten bli mer eller mindre självrensande. Den filtrerande verkan är således beroende av genomströmningshastigheten genom mattan, dess densitet och fibrernas storlek. Fibrerna l mattan kan var nålade. l vissa fall kan det vara lämpligt att ha ett mellanskikt, som består av två skikt och då kan det ena skiktet vara av samma slag som det ovan beskrivna. Det ytter- ligare skiktet utnyttjar fibrer som är slumpaktigt orienterade. Där fibrerna lämpligen har en diameter liggande mellan 0,5 och 3,5 pm. Skiktet kan ha en tjocklek pà ca 5-10 mm och ha en densitet liggande lämpligen mellan 20 och 30 kg/ma.

De olika delfilterenhetema l en stapel är var och en avsedda för partiklar av förutbestämd storlek. Antalet delfilterenheter som önskas, bestämmes av hur mycket luften är förorenad. De på varandra staplade delfilterenheterna kan tillsammans leverera fullständigt ren luft, med avseende på partiklar.

Den delfilterenhet som ligger närmast utgången av filtereneheten är en säkerhets- enhet för hela filterenheten. l denna filterenhet utgöres filterrnattoma av en HEPA-matta, som garanterar en filtrering på 99,97 % och filtrerar partiklar, med en diameter på ner till 3 mym. Sistnämnda delfilterenhet är således en garanti för att den totala filterenheten skall fungera när något av de föregående delfiltren inte fungerar. Om de föregående delfiltren fungerar perfekt, så blir det mycket låg be- lastning på filtret närmast filterenhetens utgång.

Hastigheten för förorenad luft från arbetande maskiner bör medelst utsugnings- anordningen ligga på 20 m/s för att undvika att partiklar fastnar på överförings- enheten. Vid filterenhetens inlopp finns en uppsamlingsenhet, för uppsamling av vätska och tunga partiklar. Vid inloppsöppningen till de staplade delfilterenheterna är det lämpligt att ha en hastighet på 6 m/s på den inströmmande luften. ,»..a 10 15 20 25 30 .n ' , . ~ .I II' 522 599* Filtermattorna i en delfilterenhet kan vara anordnade i en kassett, som är rör- formig med öppen överdel och botten och bilda en enhet som är lätt utbytbar vid servicebehov.

Den vid filterenhetens utloppsände anordnade utsugningsanordningen kan vara sammanbyggd med filterenheten, såsom en enda enhet, men den kan även vara anordnad skild ifrån filterenheten.

Utsugningsanordning, filterenhet och överföringsanordning bör vara en hermetiskt sluten enhet.

För att ernå rätt hastighet finns i pà olika ställen i en komplett anläggning ett antal sensorer som tlllföres en kontrollenhet, som i sin tur reglerar luftströmningen.

Luftströmningen genom en filtermatta regleras av det undertryck som råder på den sida där luften, efter att ha passerat mattan lämnar densamma.

Ytterligare kännetecken för föreliggande uppfinning framgår av efterföljande beskrivning, som beskriver ett utföringsexempel av uppfinningen och av efter följande patentkrav.

Uppfinningen kommer närmare att beskrivas i samband medbifogade ritningar, där Figur 1 visar en anläggning, innehållande en filterenhet med anslutningsdelar till en bearbetningsmaskin, där Figur 2 visar en veckad filtermatta avsedd för en kassett där, Figur 3 visar en förstorad delbild av filtermattan i figur 2, där Figur 4 visar ett tvärsnitt av den visade delbilden i figur 3, där Figur 5 visar en veckad filtermatta för en kassett med två skikt mellan ytterskikten, där Figur 6 visar en förstorad delbild av figur 5 och där -rørn 10 15 20 25 30 522 seeâsrçf*-* 4 Figur 7 visar ett tvärsnitt genom delbilden i figur 6. l figur 1 visas en komplett Iuftreningsanläggning för en bearbetningsmaskin. I figuren hänvisar hänvisningsbeteckning 1 till en bearbetningsmaskin som alstrar för-oreningar vilka kan utgöras av partiklar i luften. De alstrade föroreningarna har givets hänvisningsbeteckning 2 och de suges upp genom en huv 3, som kan ha vilket utförande som helst med hänsyn till föroreningskällan 1. Föroreningarna suges upp genom ett rör 4 som tillföres en kammare 5 där luften med för- oreningar får lämna av tyngre partiklar och vätska. Därefter får luften passera genom delfilterenhetema 6 - 8 för att tillföras en fläkt 9 vars utlopp för ut passerad luft till omgivningen. Fläkten är av typ medeltrycksradialfläkt med bakåtböjda skovlar och den är lämpligen placerad i en ljuddämpande kammare. I utrymmet 5 uppsamlas nedfallande partiklar ifrån de ovanförvarande ytter- mattorna. l utrymmet 5 uppsamlad vätska och partiklar föres sedan till en be- hållare 10. Ventilationsanläggningen är så konstruerad att den luft som passerar röret 4 har en hastighet på ca 20 m/s. När luft med denna hastighet kommer in i utrymmet 5 får den med hänsyn till kammarens omfång en hastighet på ca 2 m/s.

Därefter passerar luften in i delfilterenheten 6, med en hastighet av mellan 4 och 6 m/s. När luften kommer från delfilterenheten 6 tillföres den delfilterenheten 7.

Vidare transporterad luft har en hastighet mellan 4 och 6 m/s. När luften tillföres filterdelen 8 har luften ävenledes en hastighet mellan 4 och 6 m/s. Sugförrnågan vid filetenhetens överände kan åstadkommas med vilken annan suganordning som helst som kan vara placerad på godtyckligt ställe. Huven 3, röret 4 och filterenheten med de tre delfilterenheterna är så arrangerade att maximal sug- effekt erhålles ifrån fläkten 9. l figurema 2, 3 och 4 åskådliggöres filtermattan i delfilterenheten 6 såsom den är placerad i en kassett. Filtermattan har två ytskikt 11 och 12, som består av ett tunt skikt fibrer, med en diameter mellan 20 och 40 mym. Skiktet har en tjocklek liggande mellan 0,2 och 0,4 mm. Skiktets fibrer är genom ett termiskt förfarande förenade med varandra och skiktet släpper igenom partiklar upp till en förutbestämd storlek. Mellan de två ytskikten är ett skikt 13 anordnat, som består av flera lager av fibrer med diameter mellan 5 och 15 mym.

Tjockleken pà skiktet kan variera beroende på vilken storlek partiklarna i den a;,a| 10 15 20 25 30 522 599 :nu nu 5 förorenade luften har och pà hur stora mängder partiklar luften innehåller i mg/m3 Den valda tjockleken kan bli en kompromiss mellan hur stor del av partiklarna som filtreras bort och hur lång livslängd filtret får. Tjockleken på ett lager, kan vara mellan 10 och 20 mm och lagret kan en densitet på 100 till 200 kg/ma. För att få god filtreringsmöjlighet låter man luften passera med en hastighet lägre än 0,1 m/s. Partiklarna klumpar ihop sig och bildar droppar och har på grund av skiktets uppbyggnad täthet och den låga hastigheten möjlighet att passera nedåt och lämna filtret, vilket ger filtret en självrensande funktion.

Delfilterenheten 7 har samma ytskikt, som i delfilterenheten 6, vidare finns i delfilterenheten 7, det mellanskikt som finns i filtermattan enligt delfilterenheten 6.

Filtermattan enligt delfilterenheten 7 har dessutom ett yttertigare skikt, som består av fibrer med en diameter mellan 0,5 och 3,5 mym. Fibrerna i det andra mellan- liggande skiktet är slumpmässigt orienterade och skiktet är ca 6 mm tjockt och har en densitet på mellan 5 och 10 kg/ma. Efter delfilterenheten 7 följer delfilter- enheten 8, där filterrnattan utgöres av av ett HEPA filter som har som viktigaste funktion att göra det möjligt att garantera en filtreringsgrad eftersom det är klassificerat. HEPA filtret har en filtreringsförrnåga på 99,97% för partiklar av storteken 0,3 mym. Mellanrummet mellan två filtermattor beträffande den första filtermattan har hänvisningsbeteckningen 14. Beträffande filtermattan i delfilter- enheten 7 som har två mellanliggande belägg har dessa givits hänvisnings- beteckningen 16 och 17 och ytskikten hänvisningsbeteckningarna 15 och 18 och mellanrummet mellan två filtermattor har givits hänvisningsbeteckningen 19.

Eftersom varje delfilterenhet har sina filtermattor anordnade i en kassett är således det mycket lätt att byta ut en kassett.

För att reglera ventilationsanläggningen hastigheter så finns ett styrsystem med sensorer anordnat i olika delar av anläggningen. Styrsystemet påverkar de rörliga delar som kan påverka luftströmningen.

Med hjälp av den anläggningen, där filterenheten ingår, kan man tack vare ||.>| 10 15 20 25 30 . n . . n Q n n | u o» filtermattornas uppbyggnad och luftens hastighet genom filtermattorna åstad- komma en filterenhet, som åstadkommer total rening av genomströmmande luft, på ett sådant sätt att självrening uppstår och därigenom uppstår stora tidsavstånd mellan varje service. Utöver nämnda luftrening kan man givetvis också anordna ett större antal delfilterenheter om så skulle behövas.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 s22~599 u - : . n o . - n u. 3” PATENTKRAV Filterenhet med inlopp och utlopp för passage av förorenad luft, där för- oreningarna bland annat kan innehålla partiklar av en eller flera storlekar och en vätska, vilken filterenhet lämpligen kan ingå i en ventilationsanläggning för att avlägsna nämnda föroreningar som exempelvis kan alstras av en be- arbetningsmaskin, k ä n n e t e c k n a d av ett hus med ett antal över varandra anordnade delfilterenheter avsedda för genomströmning av förorenad luft, där igenom att genomströmningen sker vertikalt uppstår en självrensníng av att varje enhet innehåller ett antal filtermattor parallella med varandra och med genom- strömningsriktningen, av att varje enhet är så beskaffad att strömmande luft i enheten passerar genom en matta och av att i varje delfilterenhet filter- mattorna släpper igenom förorenad luft med föroreningar av en förutbestämd partikel storlek. Filterenhet enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att filtermattorna i en enhet är belägna på avstånd från varandra. Filterenhet enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att samtliga mattor i en enhet bildas av en enda fibermatta som är veckad. Filterenhet enligt något eller några av de föregående patentkraven, k ä n n e t e c k n a d därav, att varje filtermatta har ytterskikt företrädesvis med en tjocklek av 0,2 - 0,4 mm bestående av fibrer med företrädesvis en diameter på 20 - 40 mym, vilka fibrer är termiskt sammansatta. Filterenhet enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k n a d därav, att det mellanliggande skiktet består av ett eller flera lager av fibrer, med diameter liggande företrädesvis mellan 5 - 15 mym och har företrädesvis en tjocklek varierande mellan 10 - 20 mm, samt vidare 10 15 20 25 30 10. 11. 12. 522 599” 8 en densitet lämpligen liggande mellan 100 - 200 kg/m3. . . ø a o n . p - »- Filterenhet enligt patentkraven 4 och 5, k ä n n e t e c k n a d därav, att ett andra mellanliggande skikt är anordnat med slumpmässigt orienterade fibrer som har företrädesvis en diameter liggande mellan 0,5 - 3,5 mym, med en tjocklek lämpligen på 5-10 mm och med en desitet lämpligen liggande mellan 20-30 kg/ms. Filterenhet enligt något eller några av de föregående patentkraven, k ä n n e t e c k n a d därav, att att det ena eller båda av mellanliggande skikt är nålade. Filterenhet enligt något eller några av de föregående patentkraven, k ä n n e t e c k n a d därav, att en av delfilterenheterna har fibermatta som uppfyller så kallad HEPA - klassning. Filterenhet enligt patentkravet 8, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda delfilterenhet är den enhet i stapeln delfilter som bildar utloppet. F ilterenhet enligt patentkravet 9, k ä n n e t e c k n a d därav, att utloppet är anslutet till en utsugningsanordning såsom en fläkt inbyggd med enheten eller separat anordnad. Filterenhet enligt något eller några av de föregående patentkraven, k ä n n e t e c k n a d därav, att invid enhetens inlopp finns ett utrymme för uppsamling av vätska och föroreningar. Filterenhet enligt något eller några av de föregående patentkraven k ä n n e t e c k n a d därav, att enhetens inlopp medelst överföringsorgan är anslutet till ett uppfångningsarrangemang vid det ställe där luft med föroreningar alstras. 10 15 20 25 30 13. 14. 15. 16. 17 18. 5 22 59 9' ' - . - Q 1 ø » ~ ~ lo “i Filterenhet enligt patentkravet 12, k ä n n e t e c k n a d därav, att strömningshastigheten i överföringsorganet skall vara så vald, att föroreningar inte fastnar i överföringsorganets väggar varvid lämplig hastighet överskrider 20 meter per sekund. F ilterenhet enligt något eller några av de föregående patentkraven k ä n n e t e c k n a d därav, att filterenheten och densammas anslutna delar är försedda med mätsonder anslutna till ett kontrollorgan som inställer pàverkbara organ så att önskade strömningshastigheter ernås. Filterenhet enligt något eller några av de föregående patentkraven k ä n n e t e c k n a d därav, att lufthastigheten genom utsugningsan- ordningen är så inställd, lämpligen 2 m/s, att eventuell vätska och partiklar uppsamlas i utrymmet avsett härför. Filterenhet enligt något eller några av de föregående patentkraven, k ä n n e t e c k n a d därav, att lufthastigheten genom en filtermatta genom utsugningsanordningen lämpligen uppgår till ett värde mindre än 0,1 m/s. Filterenhet enligt något eller några av de föregående patentkraven, k ä n n e t e c k n a d därav, att en filtermattas filtrerande förmåga regleras av fibrernas diametrar, orientering och densitet. Filterenhet enligt patentkravet 16, k ä n n e t e c k n a s därav, att varje delfilter är självrensande på grund av lufthastigheten genom en filtermatta.