DD268403A1

DD268403A1 - Filtereinrichtung sowie filtervorrichtung aus derartigen filtereinrichtungen

Info

Publication number: DD268403A1
Application number: DD87308427A
Authority: DD
Inventors: Ewald W Simmerlein-Erlbacher
Original assignee: Simmerlein Erlbacher Ewald W
Priority date: 1986-10-31
Filing date: 1987-10-30
Publication date: 1989-05-31
Also published as: ZA878167B; DE3637428C2; DE3637428C3; DE3637428A1; DE3711294A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf die Filterung von Schadstoff-, Staub- und anderen Fremdstoffpartikeln aus einem gasfoermigen, stroemenden Medium mit einem Substrat und einer am Substrat vorgesehenen Filterschicht. Erfindungsgemaess ist die Filterschicht eine das Substrat 22 benetzende Filterfluessigkeit 36. Mindestens eine solche Filtereinrichtung 20 ist zur Ausbildung einer Filtervorrichtung 10 in einem Gehaeuse 12 angeordnet. Das Gehaeuse 12 weist eine Einlassoeffnung 14 und eine Austrittsoeffnung 16 fuer das zu filternde Stroemungsmittel auf. Um das gasdurchlaessige Substrat 22 der mindestens einen Filtereinrichtung 20 der Filtervorrichtung 10 mit der Filterfluessigkeit 36 gut zu benetzen, ist im Gehaeuse 12 eine mit den Filtereinrichtungen 20 fluidisch verbundene Berieselungseinrichtung 44 vorgesehen, die mit einem Sammelraum 38 fuer die Filterfluessigkeit 36 fluidisch verbunden ist. Zur Umwaelzung der Fluessigkeit 36 zwischen dem Sammelraum 38 und der Berieselungseinrichtung 44 dient eine Pumpe 47. Fig. 1

Description

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Filtereinrichtung sowie Filtervorrichtung aus derartigen Filtereiririchtungen

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung zur Filterung von Schadstoff-, Staub- und anderer Fremdstoffpartikel aus einem gasförmigen Strömungsmittel, mit einem Substrat und einer am Substrat vorgesehenen Filterschicht, sowie eine Filtervorrichtung aus derartigen "iltereinrichtungen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik; In geschlossenen Räumen ergibt sich häufig dadurch eine Belästigung für die sich in diesen Räumen befindlichen Personen, dass durch den Luftzutritt zu diesen Räumen Schadstoff-, Staub- oder andere Fremdstoffpartikel eingeführt werden. Das gilt bspw. für Räume in Kaufhäusern, Hotels, bei Behörden usw. Der Luftzutritt zu diesen Räumen erfolgt beispielsweise über Belüftungsschächte, die zum Filtern der Schadstoff-, Staub- und anderen Fremdstoffpartikel mit einer Filtereinrichtung in Gestalt von Matten oder Sieben ausgebildet sein können. Entsprechende Filtereinrichtungen gibt es auch für Kraftfahrzeuge, um die Fahrgastzelle von Schadstoffpartikeln bzw. Staubpartikeln mehr oder weniger freizuhalten.

Bei den bekannten Filtereinrichtungen ist der Strömungswiderstand durch die Filtereinrichtung hindu-ch von der Porosität des Substrates umgekehrt proportional abhängig. Das bedeutet, dass ein grosser mittlerer Maschen- bzw. Porendurchmesser des Substrates einen

Kleinen Strömungswiderstand ergibt und imgek-'..^ o. Wt^n mit einer solchen Filtereinrichtung sehr kleine Partikel ausgefiltert werden sollen, ist es erforderlich, daß die mxttlere Lieschen- bzw. Porengröße entsprechend klein ist. Dadurch ergibt sich jedoch ein relativ großer Strömungswiderstand durch die Filtereinrichtung hindurch. Ein v/eiterer Mangel derartiger Filtereim-ichtungen besteht darin, daß sie durch die Anlagerung der ausgefilterten Partikel bereits nach einer relativ kurzen Einsatzdauer verstopfen können, so daß sie unbrauchbar werden.

Ziel d'jr Erfindung;

Ziel der Erfindung ibt es, den Strömungswiderstand bei gleichzeitiger Verbesserung der Filterwirkung herabzusetzen und die Einsatzdauer der Filtereinrichtungen bzw. Filtervorrichtungen entscheidend zu erhöhen.

Darlegung des V/es ens der Erfindung:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Filtereinrichtung sowie eine Filtervorrichtung aus derartigen Filtereinrichtungen zu schaffen, mit welcher Schadstoff-, Staub- bzw. andere Fremd stoffpartikel aus einem die Filtereinrichtung bzw. die Filtervorrichtung durchströmenden gasförmigen Strömungs.mittel auf physikalischem Wege, d.h. durch Adhäsionskräfte an mindestens einer Filtereinrichtung festgehalten und damit ausfiltriert v/erden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Filterschicht eine das Substrat benetzende Filterflüssigkeit ist. Dadurch, daß die Filterflüssigkeit das Substrat oberflächlich benetzt, ist es möglich, daß das gasförmige Strömungsmittel an der Oberfläche des mit der Filterflüssigkeit benetzten Substrates mit geringem Strömungswiderstand vorbeiströmt und daß gleichzeitig die mit dem gasförmigen Strömungsmittel mitgeführten Schadstoff-, Staub- bzw. die anderen Fremdstoffpartikel durch die zwischen den Partikeln und der Filterflüssigkeit v/irksamen Adhäsionskräfte an der Filterflüssigkeit haften bleiben. Auf diese V/eise ergibt sich eine Filtereinrichtung mit einem vergleichsv/eise geringen Stromungswiderstand und mit einer relativ guten FiIterwirkung. Ein weiterer erheblicher Vorteil der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung besteht darin, daß die Befahr einer Verstopfung des Substrates infoige der Anlagerung der Schadstoff-, Staub- bzw. anderen

UiUOh

Fremdstoffpartikel äusserst gering ist, und dass die Einsatzdauer der erfindungsgemässen Filtereinrichtung relativ gross ist. Deshalb eignet sich die erfindungsgemässe Filtereinrichtung nicht nur für Räume in Hotels, Kaufhäusern u.dgl., sondern insbesondere auch zum Einsatz in Land-, Luft- bzw. Wasserfahrzeugen.

Bei der erfindungsgemässen Filtereinrichtung weist die Filterschicht als wesentlichen Bestandteil Glyzerin und/oder Glykol auf. Itei dem Glyzerin handelt es sich um einen dreiwertigen Alkohol, der unter Normalbedingungen als eine farblose, sirupartige Flüssigkeit mit einem Siedepunkt von 290⁰C vorliegt. Der Schmelzpunkt des Glyzerins liegt bei 18°C. Unter den üblichen Bedingungen oxidiert Glyzerin nur sehr langsam, wobei sowohl die primäre als auch die sekundäre Hydroxylgruppe unter Bildung von Glyzerinaldehyd angegr iffenwerden. Glyzerin ist unter Normalbedingungen wenig reaktionsfreudig und in vorteilhafter Weise völlig ungiftig. Da der Siedepunkt relativ hoch liegt, verdunstet es bei normalen Temperaturen nicht und steht somit über einen sehr langen Zeitraum in flüssiger Form zur Verfügung. Anstelle von Glyzerin bzw. mit Glyzerin vermischt kann auch Glykol verwendet werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, dem Glyzerin und/oder dem Glykol ähnliche Flüssigkeiten anzuwenden. Dem Glyzerin und/oder dem Glykol können auch Zusätze von Tensiden und/oder Zusätze fettlösender Mittel zugegeben sein. Desgleichen können der Filterflüssigkeit zur Temperaturstabilisierung bzw. zur Erhöhung seiner Temperaturbeständigkeit geeigenete Zusätze beigegeben sein. Ausserdem ist es möglich, der FiHerflüssigkeit Duftstoffe beizusetzen.

Die Filterflüssigkeit kann SiOp und/oder AIpO₃ enthalten.

Das Mischungsverhältnis dieser Oxide beträgt im Trockenzustand vorzugsweise 84 % SiOp und 16 % AIpO₃. Selbstverständlich sind auch andere Mischungsverhältnisse möglich. Das Verhältnis von Filterflüssigkeit zu SiO₂ und/oder AIpO₃ kann zwischen 100:1 und 1:1 liegen. Durch geeignete Auswahl dieses Verhältnisses kann die Viskosität der Filterflüssigkeit eingestellt werden.

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Es ist auch möglich, dass die Fi1terflüssigkeit katalytisch

wirkende Metalloxide enthält

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Ein grosser Anteil des Schwefeldioxids, des Stickstoffdioxids und anderer im Abgas eines Verbrennungsmotors vorhandener Gase ist an den Russ des Abgases gebunden. Dieser gebundene Gasanteil wird durch die in der erfindungsgemässen Filtereinrichtung bzw. Filtervorrichtung stattfindende Partikelfilterung ausgefiltert. Unabhängig von der Partikelfilterung können mit der erfindungsgemässen Filtereinrichtung bzw. Filtervorrichtung Kohlenmonoxid und andere Gase aus dem Abgas ausgefiltert werden.

Die erfindungsgemässe Filtereinrichtung bzw. die erfindungsgemässe, mindestens eine solche Filtereinrichtung anwendende Filtervorrichtung ist also sehr gut als Abgasfilter in Kraftfahrzeugen verwendbar. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Filtervorrichtung besteht in ihrer Verbesserung der Schalldämpfung, wenn eine -derartige Filtervorrichtung hinter dem Endschal!dämpfer eines Kraftfahrzeuges angeordnet ist.

Das Substrat für die Filterschicht der erfindungsgemässen Filtereinri<~!\tung kann ein plattenförmiger gasdurchlässiger Körper sein. Dabei kann es sich um einen Schaumstoffkörper handeln, der mit der die Filterschicht bildenden Flüssigkeit imprägniert oder getränkt ist. Der Schaumstoffkörper weist dabei eine derartige mittlere Porengrösse auf, dass der Strömungswiderstand für das die Filtereinrichtung durchströmende gasförmige Strömungsmittel relativ gering ist. Andererseits ergibt sicn durch die Imprägnierung bzw. Tränkung des Schaumstoffkörpers mit der die Filterschicht

bildenden Flüssigkeit in der Weise, dass der Schaumstoffkörper an seiner gesamten, d.h. an seiner inneren und an seiner äusseren Oberfläche mit einer Flüssigkeitsschicht bedeckt ist, eine sehr gute physikalische Filterung der im gasförmigen Strömungsmittel befindlichen und mit dem gasförmigen Strömungsmittel durch das Schaumstoffsubstrat transportierten Schadstoff-,Staub- bzw. anderen Fremdstoffpartikel, so dass der Anteil derartiger Partikel an der Austrittsseite der Filtereinrichtung wesentlich kleiner ist als auf der Vorderseite des Substrates, d.h. auf der Eintrittsseite des gasförmigen Strömungsmittels.

Da ein gasdurchlässiges Substrat aus einem Schaumstoffkörper nicht sehr formstabil ist, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass dem Substrat ein Jas gasförmige Strömungsmittel durchlassendes Versteifungselement zugeordnet ist. Bei diesem Versteifungse'lement kann es sich beispielsweise um ein grobmaschiges Drahtnetz handeln, das auf wenigstens einerHauptflache des Substrates vorgesehen ist. Selbstverständlich ist es auch möglich, das Versteifungselement auf beiden Seiten des Substrates vorzusehen bzw. zwischen zwei Substraten einzubetten.

Wird bei der erfindungsgemässen ^riltereinrichtung ein Substrat aus einem Schaumstoffkörper angew.indt, so hat es sich als vorteil- ^y haft erwiesen, dass der Schaumstoffkörper Durchgangslöcher aufweist, die sich von einer Hauptfläche zur gegenüberliegenden Hauptflache des Schaumstoffkörpers erstreckt, und dass * Versteifungselement mit den Durchgangslöchern des Schaumstoffkörpers entsprechenden und mit diesen fluchtenden Löchern versehen ist.Durch die Abbildung des Schaumstoffkörpers mit Durchgangs löchern wird der Strömungswiderstand durch das Schaumstoffsubstrat hindurch erheblich reduziert, weil der Hauptanteil der Strömung des gasförmigen Strömungsmittels durch diese Durchg?.iigslöcher hindurch erfolgt. Der Schaumstoffkörper selbst dient bei einer derartigen Filtereinrichtung primär zur Speicherung der Filterflüssigkeit.

Die physikalische Filterwirkung ergibt sich bei einer solchen Filtereinrichtung dadurch, dass wohl das gasförmige Strömungsmittel durch die Durchgangslöcher hindurchströmen kann, dass jedoch

* gegebenenfalls das

die mit dem Strömungsmittel transportierten Partikel infolge ihrer relativ grossen Masse und damit infolge ihrer relativ grossen Trägheit an der Filterflüssigkeit und damit am Substrat festgehalten werden, weil sie nicht die einen kleinen Krümmungsradius aufweisenden Strömungsbahnen durch die Durchgangslöcher hindurch wie das gasförmige Strömungsmittel vollführen können. Zur Erzielung einer guten Filterwirkung ist es also vorteilhaft, wenn das gasförmige mit Partikeln beladene Strömungsmittel vor der Filtereinrichtung möglichst turbulent strömt. Bei dem Versteifungse'iement der oben beschriebenen Art kann es sich beispielsweise um einen Karton, um eine Schicht aus Kunststoff oder um ein dünnes Metallblech handeln, das mit den Druchgangslöchern des Schaumstoffsubstrates nach Grosse und Verteilung entsprechenden Durchgangslöchern versehen ist. Das Versteifungselement ist dazu vorgesehen, auch ein relativ dünnes Schaumstoffsubstrat in Form zu halten. Beispielsweise kann das Schaumstoffsubstrat platten- oder scheibenförmig ausgebildet sein und eine Dicke in der Grössenordnung von 5 mm aufweisen.

Bei der erfindungsgemässen Filtereinrichtung kann das gasdurchlässige plattenförmige Substrat auch ein Gitternetzwerk oder eine Sc^aumkeramik sein. Von Wichtigkeit ist allein, dass das Substrat allseitig gut mit der Filterflüssigkeit benetzbar ist. Eine Schaumkeramik weist den weiteren Vorteil auf, dass sie auch bei einer geringen Wanddicke desSubstrates eine gu'te Formstabilität aufweist. Ein Schaumkeramiksubstrat mit einer Dicke von grössenordnungsmässig 5 mm und einem mittleren Porendurchmesser zwischen 1 mm und 4 mm weist bei einem sehr geringen Gewicht des Substrates einen kleinen Strömungswiderstand und eine grosse spezifische Oberfläche, d.h. eine grosse mit Filterflüssigkeit benetzte Oberfläche und damit sehr gute Filtereigenschaften zur Ausfilterung vcn Schadstoffpartikeln, Staubpartikeln und anderen Fremstoffpartikeln auf.

Bei einer ein Versteifungse'ament mit Durchgangslöchern aufweisenden Filtereinrichtung, wie sie weiter oben beschrieben worden ist., hat es sich als zweckmässig erwiesen, die Löcher des Versteifungselementes mit einem Bördelrand auszubilden, um das gasförmige Strömungsmittel vor der Filtereinrichtung zu verwirbeln und somit eine

turbulente Strömung zu erzeugen, mit deren Hilfe die physikalische Filterung der Partike¹ -wie oher. beschrieben wurde- verbessert wird.

Die erfindungsgeinässe, eine Anzahl Filtereinrichtungen der oben beschriebenen Art aufweisende Filtervorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass in einem eine Einlassöffnung und eine Austrittsöffnung aufweisenden Gehäuse mehrere Substrate quer zur Strömungsrichtung des zu filternden Strömungsmittels hintereinander und von- einander beabstandet angeordnet sind. Bei einer solchen Filtervorrichtung kann im Gehäuse quer zur Strömuncjsrichtung des zu filternden Strömungsmittels und von den die Filterflüssigkeit aufweisenden Substraten beabstandet mindestens ein Aktivkohlefilter vor gesehen sein'. Dieses Aktivkohlefilter kann beispielsweise ein Substrat aus einem gasdurchlässigen Schaumstoffkörper aufweisen, dessen Oberfläche mit einem Granulat aus Aktivkohlepulver oder mit faserförmiger Aktivkohle beschichtet bzw. imprägniert ist. Mic einem solchen Aktivkohlefilter ist eine Adsorption von gasförmigen Schadstoffen auf chemischem Wege möglich. Ein solches Aktivkohlefilter kann in bekannter Weise auch als Geruchsfilter benutzt werden. Durch die Ausbildung der Filtervorrichtung mit einer Anzahl Filtereinrichtungen, deren Substrate quer zur Strömungsrichtung des zu filternden Strömungsmittels hintereinander und voneinander beabstandet angeordnet sind, ergibt siCh ein Stufenfilter mit einer guten Filterwirkung für Schadstoff- und Staubpartikel.

Bei mit Löchern ausgebildeten Substraten der Filtereinrichtungen können bei einer erfindungsgemässen Filtervorrichtung die einzelnen Substrate in Strömungsrichtung hintereinander und voneinander beabstandet derart angeordnet sein, dass die Löchei benachbarter Substrate vorzugsweise gegeneinander versetzt sind. Durch die versetzte Anordnung der Löcher hintereinander benachbarter Substrate wird das die Filtervorrichtung durchströmende Strömungsmittel zwischen den Substraten mäanderförmig gelenkt, wobei wohl das gasförmige Strömungsmittel durch die gegeneinander versetzten Löcher problemlos und quasi ohne Strömungswiderstand hindurchströmen kann, die Schadstoff-, Staub- bzw. anderen mit dem gasförmigen

Strömungsmittel in die Filtervorrichtung eingetragenen Partikel jedoch infolge ihrer Massenträgheit :.n einem der Substrate bzw. an der das Substrat benetzenden Filterflüssigkeit haften bleiben.Damit ergibt sich eine Filtervorrichtung mit guten Filtereigenschaften, ohne dass der Strömungswiderstand durch die Filtereigenschaften nachteilig beeinträchtigt würde. Um die hintereinander und voneinander beabstandet angeordneten Substrate während des Betriebes der Filtervorrichtung mit einer frischen Filterflüssigkeit benetzen zu können, hat es sich als zweckmässig erwiesen, dass bei der erfindungsgemässen Filtervorrichtung im Gehäuse unter den Substraten ein Sammelraum für die Filterflüssigkeit und über den Substraten eine Berieselungseinrichtung für die Substrate vorgesehen ist, wobei die Berieselungseinrichtung mit dem Sammelraum mittels einer Rohrle'itung verbunden ist, die zum Umwälzen der Filterflüssigkeit vom Sammelraum zur Berieselungseinrichtung eine Pumpe aufweist. Da die im Sammelraum unter den Substraten gesammelte Filterflüssigkeit die aus dem zu filternden gasförmigen Strömungsmittel ausgefilterten Schadstoff-, Staub- bzw. anderen Freindstoffpartikel enthält, ist es vorteilhaft, wenn in die Rohrleitung zwischen dem Sammelraum und aer Berieselungseinrichtung eir.e Regeneriereinrichtung vorgesehen ist, mit deren Hilfe die Partikel aus der Filterflüssigkeit ausgeschieden werden.

Im Strömungsweg der Filterflüssigkeit ke.nn zwischen dem Sammelraum und der Berieselungseinrichtung ein Wärmetauscher vorgesehen sein. Bei diesem Wärmetauscher kann es sich beispielsweise um einen Erhitzer handeln, um die FiIterflüssigkeiv. von einem kalten Betriebszustand schnell so weit aufzuwärmen, dass sie eine ausreichende Viskosität bekommt, um das mindestens eine Substrat der FiHereinrichtung bzw. der Filtervorrichtung gut zu benetzen. Bei dem im Strömungsweg der Filterflüssigkeit zwischen dem Sammelraum und der Berieselurgseinrichtung vorgesehenen Wärmetauscher kann es sich jedoch auch um eine Kühleinrichtung handeln, mit deren Hilfe die Filterflüssigkeit so weit abgekühlt wird, dass sie nicht ungewollt zu sieden beginnt. Ein Wärmetauscher in Gestalt einer Kühleinrichtung ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die erfindungsgemässe Filtervorrichtung im Auspuffsystem eines Fahrzeuges zur Anv/endung

gelangt, weil beispielsweise bei Kraftfahrzeugen das Auspuffgas Temperaturen erreichen kann, die über dem Siedepunkt der in der erfindungsgemässen Filtervorrichtung zur Anwendung gelangenden Filterflüssigkeit liegen. Um dennoch ein Verdampfen der Filterflüssigkeit zu vermeiden, welche die Filtereigenschaften der Filtervorrichtung zumindest erheblich herabsetzen würde, ist es vorteilhaft, einen wärmetauscher in Gestalt einer Kühleinrichtung vorzusehen.

Im Gehäuse der erfindungsgemässen Filtervorrichtung kann stromabwärts nach der Einlassöffnung eine Verwirbelungseinrichtung für das zu filternde Strömungsmittel vorgesehen sein. Bei dieser Verwirbelungseinrichtung kann es sich um ortsfest angeordnete Drallschaufeln oder um eine bewegliche Einrichtung beispielsweise in Gestalt eines Ventilators handeln. Wie bereits weiter oben ausgeführt worden ist, wird durch eine turbulente Strömung des zu filternden gasförmigen Strömungsmittels die Filterwirkung der Filtervorrichtung verbessert, weil die zu filternden Partikel infolge ihrer tragen Masse dann nicht dem Weg des gasförmigen quasi trägheitslosen Strömungsmittels folgen sondern infolge ihrer Masseträgheit gegen das mindestens eine Substrat gelenkt werden und an der das Substrat benetzenden Filterflüssigkeit festgehalten werden. Durch die Verwirbelungseinrichtung kann demnach die Filterwirkung der erfindungsgemässen Filtervorrichtung auf einfache Weise weiter verbessert werden.

Im Gehäuse der Filtervorrichtung kann stromabwärts hinter der letzten Filtereinrichtung und von ihr beabstandet stromaufwärts vor der Austrittsöffnung eine Auffangeinrichtung für mit dem Strömungsmittel mitgerissene Tröpfchen der Filterflüssigkeit vorgesehen sein. Durch diese Auffangeinrichtung werden also die ungewollt die letzte Filtereinrichtung verlassenden Tröpfchen der Filterflüssigkeit im Gehäuse zurückgehalten. Dabei ist die Auffangeinrichtung derart gestaltet, dass durch sie der Strömungswiderstand durch die Filtervorrichtung hindurch für das gasförmige Strömungsmittel nur unmerklich erhöht wird. Die Auffangeinrichtung kann ein- oder mehrlagig ausgebildet sein. Eine einlagige Auffangeinrichtung ist bei-

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spielsweise als Gitternetzwerk ausreichender Dicke ausg&i ldet.Da bei einer einlagigen Auffangeinrichtung nicht mit Sicherheit gewährleistet ist, dass keine Tröpfchen der Filterflüssigkeit durch die Auffangeinrichtung ungewollt durchtreten, hat es sich als zweckmässig erwiesen, dass die Auffangeinrichtung mehrere Lagen aufweist, die quer zur Strömungsrichtung des gasförmigen Strömungsmittels voneinander beabstandet hintereinander angeordnet sind,Bei diesen Lagen der Auffangeinrichtung kann es sich um je ein Drahtgeflecht handeln. Diese Lagen der Auffangeinrichtung können wie die weiter oben beschriebenen Substrate der Filtereinrichtungen der erfindungsgemässen Filtervorrichtung ebenflächige Gebilde sein, die mit regelmässig verteilten Löchern ausgebildet sind, wobei die Löcher hintereinander benachbarter Lagen gegenseitig derart versetzt sind, dass sie sich nicht überlappen. Durch eine derartige Ausbildung der Auffangeinrichtung durchströmt das gasförmige Strömungsmittel auch die einzelnen Lagen der Auffangeinrichtung entlang mäanderförmiger Bahnen, wodurch die wenigen noch mit dem gasförmigen Strömungsmittel mitgerissenen Tröpfchen der Filtervorrichtung an den einzelnen Lagen der Auffangeinrichtunci festgehalten werden.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen,dass die Auffangeinrichtung mehrere Lagen aus Lamellenelementen aufweist, wobei die Lamellenelemente einer Lage voneinander zur Ausbildung von Spalten beabstandet sind, und die Lamellenelemente hintereinander benachbarter Lagen gegeneinander derart versetzt sind, dass die Spalte einer Lage durch Lamellenelemente der benachbarten Lage überdeckt sind. Dadurch ergibt sich eine vollständige überdeckung der Lamellenelemente einer Lage mit den Spalten einer benachbarten Lage, wodurch der Durchlass für Tröpfchen der Filterflüssigkeit vernachlässigbar gering ist. Die Lamellenelemente der zuletzt genannten Filtervorrichtung sind vorzugsweise rinnenförmig ausgebildet, wobei die konkave Innenseite der rinnenförmigen Lamellenelemente der Strömungsrichtung des gasförmigen Strömungsmittels zugewandt c.Durch die rinnenförmige Ausbildung der Lamellenelemente ergeben sich gute Sammeleigenschaften der Auffangeinrichtung. Bei einer einfacheren Ausbildung der erfindungsgemässen Filtervorrichtung wäre es selbstverständlich auch möglich, die Lamellenelemente einfach eben auszu-

bilden, wooei durch eine solche ebene Ausbildung der Lamellenelemente jedoch die Gefc.hr besteht, dass Tröpfchen der Filterflüssigkeit an den Lamellenelementen reflektiert und durch die Auffangeinrichtung durchgeleitet werden. Um das mit einfachen Mitteln zu verhindern, ist es vorteilhaft, die Lamellenelemente rinnenförmig auszubilden.

Um auch die restlichen, durch die Auffangeinrichtung eventuell durchströmenden Tröpfchen der Filterflüssigkeit nicht durch die Austrittsöffnung der Filtervorrichtung austreten zu lassen, ist im Gehäuse der filtervorrichtung vorzugsweise zwischen der Auffangeinrichtung und der Austrittsöffnung in der Nachbarschaft der Austrittsöffnung eine Prallkappe vorgesehen. Diese Prallkappe weist grössere Querschnittsabmessungen auf, als die Austrittsöffnung, so dass die Prellkappe die Austrittsöffnung überdeckt. Die Prallkappe weist von der AusLrittsöffnung einen bestimmten Abstand auf, so dass das gasförmige Strömungsmittel an der Prallkappe vorbei durch die Austrittsöffnung aus dem Gehäuse ausströmen kann.

Nachdem nicht nur die einzelnen voneinander beabstandeten und hintereinander angeordneten Substrate mit der Filterflüssigkeit benetzt sind, um mit der erfindungsgemässen Filtervorrichtung eine ausgezeichnete Filterwirkung für Schadstoff-, Staub- bzw. andere Fremdstoffpartikel zu erzielen, sondern weil auch die Auffangeinrichtung ungewollt mit Tröpfchen der Filterflüssigkeit benetzt sein kann, die mittels des gasförmigen Strömungsmittels von den Substraten zur Auffangeinrichtung mitgerissen werden, bzw. weil auch einige wenige Tröpfchen der Filterflüssigkeit bis zur vor der Austrittsöffnung der Filtervorrichtung vorgesehenen Prallkappe geleitet werden können, erstreckt sich der unter den Substraten vorgesehene Sammelraum vorzugsweise bis unter die Auffangeinrichtung und bis unter die Prallkappe. Dadurch kann im Sammelraum die gesamte i· der Filtervorrichtung umströmende Filterflüssigkeit gesammelt gebenenfalls regeneriert werden und im Strömungsweg der Filterflüssigkeit zirkulieren.

Das Gehäuse der Filtervorrichtung kann in seinem Inneren mit Füh-

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rungselementen für die Substrate ausgebildet sein. Durch eine solche Ausbildung der Filtervorrichtung ist es möglich, verbrauchte bzw. beschädigte Substrate gegebenenfalls durch neue Substrate zu ersetzen. Zu diesem Zweck werden die verbrauchten bzw. beschädigten Substrate entlang den Führungselementen aus dem Gehäuse herausgeschoben und neue Substrate entlang den Führungselementen anschliessend in das Gehäuse eingeschoben. Die Substrate der Filtereinrichtungen weisen beispielsweise eine viereckige, eine mehreckige, eine runde, eine ovale oder eine beliebige andere Grundflächengestalt auf. Die Substrate können im Gehäuse der Filtervorrichtung annähernd lotrecht angeordnet sein. Bei einer bevorzugten Ausbildung der Filtervorrichtung sind die Substrate und gegebenenfalls die Auffangeinrichtung im Gehäuse gegen die Lotrechte und im Bezug zur durch die Einlassöffnung gegebenen Strömungsrichtung des Strömungsmittels von vorne oben nach hinten unten geneigt angeordnet. Der Neigungswinkel der Substrite und gegebenenfalls der Auffangeinrichtung, die vorzugsweire aus mehreren Lagen nebeneinander angeordneter und voneinander beabstandeter Lamellen bestehen kann, kann an die Richtung der Resultierenden des Geschwindigkeitsvektors des gasförmigen Strömungsmittels und der durch die Gravitation und durch die Zwangsumwälzung der Filterflüssigkeit bedingten Strömungsgeschwindigkeit der Filterflüssigkeit entlang der Substrate angepasst sein.

Wenn die erfindungsgemässe Filiervorrichtung nicht nur mit einer Anzahl Substrate aufweisenden Filtereinrichtungen, sondern ausserdem mit einer Auffangeinrichtung der weiter oben beschriebenen Art ausgebildet ist, so ist die Auffangeinrichtung vorzugsweise zu den Substraten der Filtereinrichtungen annähernd parallel ausgerichtet.

Die erfindungsgemässe Filtervorrichtung weist einen hohen Filterwirkungsgrad auf, se dass sie sich auch als Zusatzfilter für Dieselfahrzeuge eignet. Zu diesem Zweck wird die Filtervorrichtung vorzugsweise hinter dem letzten Auspuff des Auspuffsystemes des Dieselfahrzeugs angeordnet. Bei einem solchen Diesel fahrzeug kann es sich um ein Landfahrzeug wie einen Personenkraftwagen oder einen Lastkraftwagen handeln, oder um ein Schiff mit einem Schiffsdiesel-

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aggregat. Die Filtervorrichtung ist in vorteilhafter Weise auch für die Industrie-Abgasreinigung, für die Kaminentrussung, sowie für die Entstaubung von Industrieanlagen gut geeignet. Aufgrund ihrer langen Standzeit ist die erfindungsgemässe Filtervorrichtung beispielsweise auch für Umluftheizungen u.dgl. gut geeignet. Die Investitions·· und Betriebskosten der Filtervorrichtung sowie ihr Platzbedarf sind vergleichsweise niedrig. Ausführungabeispiele: Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der

Iu nachfolgenden Beschreibung zweier in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Filtervorrichtung. Es zeigt:

Figur 1 efnen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der Filtervorrichtung,

Figur 2 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform der Filtervorrichtung,

Figur 3 einen Schnitt entlang der Schnittlinie IH-III aus Figur 2, Figur 4 einen Schnitt- entlang der Schnittlinie IV-IV aus

Figur 2 durch zwei der in Figur 2 dargestellten vier Lagen der Auffangeinrichtung,

Figur 5 einen Längsschnitt durch eine Filtereinrichtung mit einem plattenförmigen Schaumstoffkörper, der mit Durchgangslöchern ausgebildet ist,

Figur 6 einen Abschnitt einer Filtereinrichtung gemäss Figur 5 in Blickrichtung von oben,

Figur 7 zwei hintereinander angeordnete und voneinander beabstandete abschnittweise dargestellte Filtereinrichturigen gemäss Figur 5, wie sie in einer Filtervorrichtung ge

mäss Figur 1 zur Anwendung gelangen,

Figur 8 einen Schnitt durch zwei Filtereinrichtungen, wie sie in der Filtervorrichtung gemäss Figur 2 zum Einsatz gelangen,

Figur 9 eine Ansicht der abschnittweise dargestellten Filtereinrichtungen in Blickrichtung des Pfeiles iX gemäss Figur 8, und

Figur 10 einen Abschnitt des in einem grösseren Maßstab dargestellten Versteifungselementes, wie es bei einer Filtereinrichtung gemäss den Figuren 2, 8 und 9 zur Verwendung kommt.

Figur 1 zeigt eine Filtervorrichtung 10 mit einem Gehäuse 12, das eine Einlassöffnung 14 und eine Austrittsöffnung 16 aufweist.Die Filtervorrichtung 10 ist ar. den Endschalldämpfer eines Fahrzeugs angeschlossen. Der Endschalldämpfer 18 ist abschnittweise dargestellt. Im Gehäuse 12 der Filtervorrichtung 10 sind Filtereinrichtungen 20 hintereinander und voneinander beabstandet angeordnet. Bei der in Fig. 1 dargestellten Filtervorrichtung 10 sind die Filtereinrichtungen 20 mindestens annähernd lotrecht ausgerichtet.

Jede Filtereinrichtung 20 weist ein gasdurchlässiges Substrat 22 auf, bei dem es sich um einen Schaumstoffkörper, um ein Gitternetzwerk oder um eine Schaumkeramik handeln kann. Jedem gasdurchlässigen Substrat 22 ist ein Versteifungseleiiient 24 zugeordnet. Das Versteifungselement 24 kann als Drahtgitter, als mit Löchern auigebildete Kunststoffschicht oder als mit Löchern ausgebildetes Metallblech ausgebildet sein. Das gasdurchlässige Substrat 22 und dtis Versteifungselement 24 einer Filtereinrichtung 20 sind UoIicherweise miteinander fest verbunden, wodurch nicht nur die Lagerhaltung und die Montage der Filtereinrichtungen 20 vereinfacht wird, sondern auch der gegebenenfalls erforderlich werdende Ersatz eiier verbrauchten bzw. beschädigten Filtereinrichtung 20 durch eine neue Filtereinrichtung 20. Die Filtereinrichtungen 20 sind plattenförmig ausgebildet und sie weisen eine viereckige, mehreckige, runde oder ovale Grundflächengestalt auf.

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Zusätzlich zu den Filtereinrichtungen 20 können plattenförmige Aktivkohlefilter vorgesehen sein. Derartige Aktivkohlefilter können ebenfalls ein Substrat aus einem Schaumstoffkörper aufweisen.

In Strömungsrichtung des gasförmigen Strömungsmittels, d^1-e durch die Pfeile 26 und 28 angedeutec isc, stromabwärts und von der letzten Filtereinrichtung 20 beabstandet ist eine Auffangeinricn-

tung 30 im Gehäuse 12 der Filtervorrichtung 10 angeordnet. In Figur 1 ist eine zweilagige A'jffangeinrichtung schematisch dargestellt, bei der jede Lage aus einem Gitternetzwerk 32 ist. Jedes Gitterretzwerk 32 weist Durchgangslöcher 34 auf. Die voneinander beabs'ändeten GitternetzwerkUgen sind im Gehäuse 12 der Filtervorrichtung 10 derart angeordnet, dass die Durchgangslöcher 34 benachbarter G'tternetzwerklagen 32 gegeneinander versetzt sind. Die Vernetzung der Durchgangslöcher 34 ist dabei derart, dass das Gitternetzwerk 32 einer Lage die Durchgangslöcher 34 der benachbarten Lage ve 11 ständig überdeckt. Dadurch wird das gasförmige Strömungsmittel durch die Gitternetzwerklagen 32 mäanderförmig durcngeleitet und werden die mit dem gasförmigen Strömungsmittel ungewollt mitgerissenen Tröpfchen de" Fi lter flüssigkeit 36 infoige ihrer Masseträgheit gege,n die Gitternetzwerke 32 gelenkt und durch die Gitter-

1'5 netzwerke 32 daran c.ehindert, durch die Auffangeinrichtung 30 durchzuströmen. Um die dennoch durch die Auffangeinrichtung 30 durchtretenden Tröpfchen der Filterflüssigkeit 36 sicher aaran zu hindern, dass sie durch die Aiistrittsöffnunq 16 der Filtervorrichtung 10 ins Freie austreten, ist stromaufwärts vor der Austrittsöffnung 16 der Filtervorrichtung 10 eine Prallkappe 37 vorgesehen.

Die Filtervorrichtung 10 weist im Gehäuse 12 unter den Filtereinrichtungen 20 einen Sairmelraum 38 für die Filterflüssigkeit 36 auf, der sich bis unter die Auffangeinrichtung 30 und bis unter die Frallkappe 37 erstreckt. Der Sammelraum 38 ist über eine Rohrleitung 40 und 42 mit einer Beritselungseinrichtung 44 fluidisch verbunden. Zwischen der Rohrleitung 40 und der Rohrleitung 42 ist ein Wärmetauscher 47 vorgesehen. Bei dem in Figur 1 dargestellten Wärmetauscher handelt es sich um eine Vorrichtung zum Erwärmen der FiI-terflüssigkeit 36. Dabei wird die Wärme des gasförmigen .Strömungsmittels zur Erwärmung der Filterflüssigkeit 36 benutzt. Jm die Fi1 — terflüssigkeit 36 zwischen dem Sammelraum 38 und der Berieselungseinrichtung 44 und von der Berieselungseinrichtung 44 üter die FiI-tereinrichtungen 20 zum Sammelraum 38 zurückzuleiten, i:;t in diesem Strömungsweg uer FiIterflüssigkeit eine Pumpe 46 vorgesehen.

οι

Die Berieselungseinrichtung 44 weist öffnungen 48 auf, die sich über die Querabmebsung der gasdurchlässigen Substrate 22 ers'crekken. Durch die öffnungen 48 fliesst die Filterflüssigkeit 36 zu den gasdurchlässigen Substraten 22 und benetzt diese vollständig. In der Nachbarschaft der öffnungen 48 sind Führungseinrichtungen 50 vorgesehen, die zum Führen und Festhalten der Filtereinrichtungen 20 dienen.

F.ine Verwirbelungseinrichtung 52 ist stromabwärts von der Einlassöffnung 14 im Inneren des Gehäuses 12 der Filtervorrichtung 10 vorgesehen. Die Verwirbelungseinrichtung weist Abienkflüyel 54 auf, die die öffnung 56 des Rohres 58 teilweise überlappen. Durch die Verwirbelungseinrichtung 52 wird das durch den Pfeil 26 angedeutete gasförmige Strömungsmittel im Gehäuse 12 der Filtervorrichtung verwirbelt, so dass das gasförmige und mit Partikeln beaufschlagte Strömungsmittel in einer turbulenten Strömung durch die Filtereinrichtungen 20 hindurchgeleitet wird. Durch die turbulente Strömung werden die Partikel an der die gasdurchlässigen Substrate 22 benetzenden Filterflüssigkeit 36 festgehalten, während das gasförmige Strömungsmittel die Filte^einrichtungen durchströmt. Da bei einer ausreichend hohen Strömungsgeschwindigkeit einige Tröpfchen der Filterflüssigkeit 36 hinter der letzten Filtereinrichtung 20 mitgerissen werden, ist zum Auffangen dieser Tröpfchen die Auffangeinrichtung 30 bzw. zum Verhindern eines Austrittes einiger Tröpfchen durch die Austrittsöffnung 16 die Prallkappe 37 vorgesehen.

In Figur 1 ist die Pumpe 46 als Tauchpumpe dargestellt, die im Sammelraum 38 angeordnet ist. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Pumpe 46 ausserhalb desGehäuses 12 anzuordnen.Desgleichen kann der Wärmetauscher 47 als Kühler ausgebildet sein. Die Verwendung eines Kühlers oder eines Erhitzers hängt von den Betriebsbedingungen und von der in der Filtervorrichtung 10 zum Einsatz gelangenden Filterflüssigkeit 36 ab.

Figur 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Filtervorrichtung 10 mit einem Gehäuse 12. Das Gehäuse 12 weist eine Einlassöffnung 14 und eine Austrittsöffnung 16 auf. Die Filtervorrichtung 10 ist mit

16 ICf

ihrer Einlassöffnung 14 an einen abschnittweise dargestellten Endschalldämpfer 18 dicht angeschlossen. Im Inneren des Gehäuses 12 der Filtervorrichtung 10 sind Filtereinrichtungen 22 schrägstehend angeordnet. Jede Filtereinrichtung 20 weist ein gasdurchlässiges Substrat 22 und ein dem Substrat 22 zugeordnetes Versteifungselement 24 auf. Im Unterschied zur Filtervorrichtung 10 gemäss Figur 1 sind bei der Filtervorrichtung 10 gemäss Figur 2 die Versteifungselemente 24 stromaufwärts vor dem gasdurchlässigen Substrat 22 vorgesehen.

Stromabwärts hinter den Filtereinrichtungen 20 ist im Gehäuse 12 der Filtervorrichtung 10 eine Auffangeinrichtung 30 angeordnet. Die Auffangeinrichtung 30 weist mehrere Lagen aus Lamellenelementen 60 auf, wobei' zwei Lagen Lamellenelemente 60 in Figur 4 verdeutlicht sind. Die Lamellenelemente 60 sind im Gehäuse 12 vertikal angeordnet. Wie aus Figur 4 ersichtlich ist, sind die Lamellenelemente 60 einer Lage voneinander beabstandet, so dass zwischen den einzelnen Lamellenelementen 60 Spalte 62 gebildet sind. Die Lamellenelemente 60 hintereinander benachbarter und voneinander beaostandeter Lagen sind gegeneinander seitlich derart versetzt, dass die Lamellenelemente 60 einer Lage die Spalte 62 einer benachbarten Lage überdecken. Auf diese Weise wird das gasförmige Strömungsmittel zwischen den Lamellenelementlagen durch die Spalte 62 mäanderförmig hindurchgeleitet, während 'die die letzte Filtereinrichtung 20 möglicherweise verlassenden Tröpfr^ci der Filterflüssigkeit 36 infolge ihrer Masseträgheit den mäanderförmigen Strömungspfaden des quasi trägheitslosen gasförmigen Strömungsmittels nicht folgen und durch die Lu^ellenelernente 60 zurückgehalten werden. Wie aus Figur 4 deutlich ersichtlich ist, sind die Lamellenelemente 60 rinnenförmig ausgebildet, wobei die konkave Innenfläche der rinnenförmigen Lamellenelemente 60 der Strömung des gasförmigen Strömungsmittels zugewandt ist.

Stromabwärts hinter der Auffangeinrichtung ist eire von der Austrittsöffnung 16 beabstandeten Prallkappe 37 vorgesehen, durch die möglicherweise die Auffangeinrichtung 30 noch verlassende Tröpfchen der Filterflüssigkeit 36 daran gehindert .werden, durch die

Austrittsöffnung 16 die Filtervorrichtung iO zu verlassen.

Die Substrate 22 der voneinander beabstandeten und zueinander parallel ausgerichteten Filtereinrichtungen 20 können gdsdurchlässige Schaunstoffkörper, Gitternetzwerke oder Platten aus einer Schaumkeramü. sein. Die Substrate können mit oder ohne Durchgangslöcher ausgebildet sein. Die zu den Substraten 22 zugeordneten Versteifungselemente 24 sind bei der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform der Filtervorrichtung 10 als Bleche ausgebildet, die mit Löchern 64 ausgebildet sind. Die Filtereinrichtungen 20 sind an der Oberseite der Filtervorrichtung 10 fluidisch mit einer Berieselungseinrichtung 44 verbunden, die öffnungen 48 aufweisen. Durch die öffnungen 48 der Berieselungseinrichtung 44 fliesst die Filterflüssigkeit 36 zu den Substraten 22 der Filtereinrichtung 20 und benetzt diese vollständig. Die überschüssige FiUerflüssigkei't 36 wird an der Unterseite der Filtereinrichtungen 20 gesammelt. Dazu dient ein Sammelraum 38, der unter den Filtereinrichtungen 20 vorgesehen ist, und der sich bis unter die Auffangeinrichtung 30 und unter die Prallkappe 37 erstreckt. Wie aus Figur 3 ersichtlich ist, ist der Sammelraum 38 rinnenformig ausgebildet, um die Filterflussigkt.it 36 allseitig sammeln zu können. Der Sammelrai'm 38 ist über eine Rohrleitung 40 mit einem Wärmetauscher 47 verbunden.Der Wärmetauscner 47 ist über eine Rohrleitung 66 mit einem Vorratsbehälter 68 für Fiiterflüssigkeit 36 fluidisch verbunden. Der Vorratsbehälter 68 ist mittels einer Rohrleitung 70 mit einer Pumpe verbunden. Die Pumpe 46 ist mittels einer Rohrleitung 42 mit der Berieselungseinrichtung 44 fluidisch verbunden. DieRohrleitungen 40, 66, 70 und 42 sowie der Wärmetauscher 47. der Vorratsbehälter 68 und die Pumpe 46 sind in Figur 2 nur schematisch durch Pfeile bzw. durch Blöcke angedeutet.

Stromabwärts von der Einlassöffnugn 14 ist im Gehäsue 12 eine Verwirbelungseinrichtimg 52 vorgesehen, mit deren Hilfe das in die Filtervorrichtung 10 eintretende gasförmige Strömungsmittel verwirbelt wird. Das turbulent strömende gasförmige Strömungsmittel, das mit Partikeln beladen ist, durchdringt die gasdurchlässigen Substrate 22 der Filtereinrichtungen 20, wobei die Partikel infolge ihrer

Masseträgheit an der die Substrate 22 benetzenden Filterflüssigkeit 36 haften bleiben, während das gasförmige Strömungsmittel durch die Filtereinrichtungen 20 mit geringem Strömungswiderstand durchtreten kann. Die möglicherweise mit dem gasförmigen Strömungsmittel nach der letzten Filtereinrichtung 20 mitgerissenen Tröpfchen der Filterflüssigkeit 36 werden an der Auffangeinrichtung 30 aufgefangen.Für den FaI¹, dass einige Tröpfchen der Filterflüssigkeit 36 auch die Auffangeinrichtung 30 durchdringen, ist zur Verhinderung einer Durchströmung dieser Tröpfchen durch die Austrittsöffnung 16 stromaufwärts vor der Austrittsöffnung 16 die Prall kappe 37 für diese Flüssigkeitströpfchen vorgesehen.

Wie bereits erwähnt wurde, können die einzelnen gasdurchlässigen Substrate 22 -der Filtereinrichtungen 20, die mit der Filterflüssigkeit 36 benetzt sind, mit oder ohne Durchgangslöcher ausgebildet sein. In Figur 5 ist eine Filtereinrichtung 20 dargestellt, bei der das gasdurchlässige Substrat 22 mit Durchgangslöchern 72 ausgebildet ist, die sich von einer Hauptfläche 74 zur gegenüberliegenden Hauptfläche 74 des gasdurchlässigen Substrates 22 erstrecken. Mit dem gasdurchlässigen Substrat 22, bei dem es sich beispielsweise um einen Schaumstoffkörper handelt, ist ein Versteifungselement 24 verbunden, bei dem es sich um eine Pappe, um eine Kunststoffschicht oder um ein dünnes Metallblech handeln kann. Das Versteifungselement 24 ist wie das gasdurchlässige Substrat 22 mit Durchgangslöchern 76 ausgebildet, wobei die Durchgangslöcher 76 bezüglich Grosse und Verteilung den DurchgangslÖcheren 72 des gasdurchlässigen Substrates 22 entsprechen. Das Versteifungselement 24 einer derartigen Filtereinrichtung 20 dient dazu, das nachgiebige gasdurchlässige Substrat zu versteifen, um die Filtereinrichtung 20 besser handhabbar zu machen. Durch die miteinander fluchtenden Durchgangslöcher 72 und 76 ergibt sich eine Filtereinrichtung 20, die einen kleinen Strömungswiderstand aufweist. Da das gasförmige mit Partikeln beladene Strömungsmittel bei jeder beliebigen Anströmung der Filtereinrichtung 20 im Bereich der Durchgangsöffnungen 72 eingeschnürt bzw. verwirbelt wird, fliegen die mit dem gasförmigen Strömungsmittel transportierten Partikel infolge ihrer grösseren Masseträgheit auf wesentlich grosser gekrümmten Bahnen als das gasförmige Strö-

mungsrnittel, so dass die Partikel gegen das gasdurchlässige Substrat 22 bewegt werden und von «der das Substrat 22 benetzenden Filterflüssigkeit festgehalten werden.

Bei mit Durchgangslüchern 72 bzw. 76 ausgebildeten Substraten 22 werden hintereinander benachbarte und voneinander beabstandete Filtereinrichtugnen 20 in der Filtervorrichtung 10 (sh. Figur 1 bzw. Figur 2) derart angeordnet, dass die Durchgangslöcher 72,76 einer Filtereinrichtung 20 gegen die Durchgangslöcher 72, 76 der benachbarten Filtereinrichtung 20 versetzt sind. In Figur 7 sind zv/ei Filtereinrichtungen 20 abschnittweise dargestellt, wobei aus dieser Figur die Versetzung der Durchgangslöcher 72, 76 voneinander beabstandeter benachbarter Filtereinrichtungen 20 deutlich wird. Durch.die versetzten Durchgangslöcher 72, 76 benachbarter Filtereinrichtungen 20 strömt das gasförmige Strömungsmittel,das durch die Pfeile 78 angedeutet ist, mit einem geringen Strömungswiderstand maanderformig hindurch. Die mit dem gasförmigen Strömungsmittel gemäss Pfeil 78 transportierten Partikel beschreiben infolge ihrer im Vergleich zum gasförmigen Strömungsmittel grossen Masseträgheit Flugbahnen mit einem entsprechend grösseren Krümmungsradius. Die Flugbahnen der Partikel sind in Figur 7 durch die strichlierten Pfeile 80 angedeutet. Während das gasförmige Strömungsmittel entsprechend den Pfeilen 78 also grösstenteils mit geringem Strömungswiderstand durch ,die Durchgangslöcher 72,76 . durchgeleitet wird, treffen die aus dem gasförmigen Strömungsmittel auszufilternden Partikel auf den Substraten 22 der Filtereinrichtungen 20 auf und werden dort durch die Substrate 22 benetzende Filterflüssigkeit festgehalten. Somit ergibt sich eine Filtervorrichtung geringen Strömungswiderstances und mit einer guten Filterwirkung für Partikel jeder Art.

Figur 8 zeigt abschnittweise zwei Filtereinrichtungen 20, wie sie in der Filtervorrichtung 10 gemäss Figur 2 zur Anwendung kommen. Jede Filtereinrichtung 20 weist ein gasdurchlässiges Substrat 22 auf, dem ein Versteifungselement 24 zugeordnet ist. Das Versteifungselement 24 ist blechförmig ausgebildet und weist Durchgangslöcher 76 auf. Mit Jen Durchgangslöchern 76 des Versteifungsele-

mentes 24 fluchten Durchgangslöcher 72, die im gasdurchlässigen Substrat 22 vorgesehen sind. Bei dem gasdurchlässigenSubstrat 22 handelt es sich beispielsweise um einen Schaumstoffkörper, ein Gitternetzwerk, eine Schaumkeramik o.dgl. Die Substrate 22 der FiI-tereinrichtungen 20 sind mit einer (nicht dargestellten) Filterflüssigkeit benetzt, getränkt bzw. imprägniert. Hintereinander angeordnete und voneinander beabstandete Filtereinrichtungen 20 sind gegeneinander derart versetzt angeordnet, dass das gasförmige Strömungsmittel durch die Filtereinrichtungen 20, d.h. durch die Durcngangslöcher 76, 72 der hintereinander angeordneten Filtereinrichtungen 20 inäanderförmig durchströmt. Die Strömung des gasförmigen strömungsmittels ist auch in dieser Figur durch die Pfeile 78 angedeutet. Die versetzte Anordnung der Durchgangslöcher 76, 72 voneinander beanstandeter, hintereinander angeordneter Filtereinrichtungen 20 ist aus Figur 9 ersichtlich.

'Jm die Verwirbelung des gasförmigen Strömungsmittels während des Durchströmens der Filtereinrichtungen 20 weiter zu verbessern,sind die Durchgangslöcher 76 des Versteifungselementes 24 mit einem der Strömungsrichtung zugewandten aufgebördelten Rand 82 ausgebildet. Um die aus dem gasförmigen Strömungsmittel auszufilternden Partikel nich" nur an der Wandung der Durchgangslöcher 72 der Substrate 22 und an der freien Rückseite der Substrate 22 anzulagern, sondern auch an der der Strömung zugewandten Vorderseite der Substrate, können die vorderseitig angeordneten Versteifungselemente 24 ausser den Durchgangslöchern 76 noch zusätzlich Löcher aufweisen.

Claims

A η s ρ r ü C h e

l. Filtereinrichtung zur Filterung von Schadstoff-, Staub- bzw. anderer Fremdstoffpartikel aus einem gasförmigen Strömungsmittel, mit einem Substrat (22) und einer am Substrat (22) vorgesehenen Filterschicht,
dadurch gekennzeichnet , dass die Filterschicht eine das Substrat (22) benetzende FiI-terflüssigkeit (36) ist.
2. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Filterschicht als wesentlichen Bestandteil Glyzerin und/oder Glykol aufweist.
3. Filtereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Filterflüssigkeit SiO₂ und/oder Al₂O₃ enthält.
4. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , dass die Filterflüssigkeit katalytisch wirkende Metalloxide enthält.
5. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet ,

il

dass das Substrat (22) für die Filterschicht ein plattenförmiger gasdurchlässiger Körper ist.
5
6. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , dasr das gasdurchlässige Substrat (22) ein Schaumstoffkörper ist, der mit der die Filterschicht bildenden Flüssigkeit (36) imprägniert oder getränkt ist.
7. Filtereinrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet dass dem Substrat (22) ein das gasförmige Strömungsmittel durchlassendes'Versteifungselement (24) zugeordnet ist.
8. Filtereinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet ,

dass der Schaumstoffkörper (22) Durchgangslöcher (72) aufweist, die sich von einer Hauptfläche (74) zur gegenüberliegenden Hauptfläche (74) des Schaumstoffkörpers (22) erstrecken, und dass gegebenenfalls das Versteifungselernent (24) mit den Durchgangslöchern (72) des Schaumstoffkörpers (22) entsprechenden und mit diesen fluchtenden Löchern (76) versehen ist. 25
9. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet ,

dass das gasdurchlässige plattenförinige Substrat (22) ein Gitternetzwerk oder eine Schaumkeramik ist. 30
10. Filtervorrichtung mit Filtereinrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

dadurch gekennzeichnet , dass -^-n einem eine Einlassöffnung (14) und eine Austrittsöffnung (16) aufweisenden Gehäuse (12) mehrere Substrate (22) quer zur Strömungsrichtung des zu filterenden Strömungsmittels hintereinander und voneinander beabstandet angeordnet sind.
11. Filtervorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet , dass bei mit Löchern (72) ausgebildeten Substraten (22) die Löcher (72) benachbarter Substrate (72) gegeneinander versetzt sind.
12. Filtervorrichtung nach Anspruch 10 oder 11,

IC dadurch gekennzeichnet , dass im Gehäuse (12) unter den Substraten (22) ein Sammelraum (38) für die Fi1terflüssigkeit (36) und über den Substraten '22) eine Beriesolungseinrichtung (44) für die Substrate (22) vorgesehen ist, wobei die Berieselungseinrichtung (44) mit dem Sammelraum (38)'mitteis einer Rohrleitung (40, 42 bzw. 40, 66, 70, 12) verbünde" ist, die zum Umwälzen der Filterflüssigkeit (36) vom Sammelraum (38) zur Berieselungseinrichtung (44) eine Pumpe (46) aufweist.
13. Filtervorrichtung nach Anspruch 12,

dadurch gekennzeichnet , dass in Strömungsweg der Filterflüssigkeit (36) zwischen dem Sammelraum (38) und der Berieselungseinrichtung (44) ein Wärmetauscher (47) vorgesehen ist.
14. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet , dass im Gehäuse (12) stromabwärts nach der Einlassöffnung (14) eine Verwirbelungseinrichtvng (52) für das zu filternde Strömungsmittel vorgesehen ist.
15. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet , dass im Gehäuse (12) stromabwärts hinter der letzten Filtereinrichtung (20) und von ihr beabstandet stromaufwärts vor der Austrittsöffnung (16) eine Auffangeinrichtung (30) für mit dem Strömungsmittel mitgerissene Tröpfchen der Filterflüssigkeit (36) vorgesehen ist.
16. Filtervorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet , dass die Auffangeinrichtung (30) mehrere Lagen aus Lamellenelementen (60) aufweist, wobei die Lamellenelernente (60) einer Lage voneinander zur Ausbildung von Spalten (62) beabstandet sind und die Lamellenelemente (60) hintereinander benachbarter Lagen gegeneinander derart versetzt sind, dass die Spalte (62) einer Lage durch Lamellenelemente (60) der benachbarten Lage verdeckt sind.
17. Filtervorrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet , dass die Lamei lenelemente (60) rinnenförmig ausgebildet sind, wobei die konkave Innenseite der Lamellenelemente (60) der Strcmungsrichtung des Strömungsmittels zugewandt ist..
18. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet , dass im Gehäuse (12) zwischen der Auffangeinrichtung (30) und der Austrittsöffnung (16) in der Nachbarschaft der Austrittsöffnung (16) eine Prallkappe (37) vorgesehen ist.
19. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet , dass das Gehäuse (12) in seinem Inneren mit Führungselementen (50) Tür die Substrate (22) bzw. für die Filtereinrichtungen (20) ausgebildet ist.
20. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet , dass die Substrate (22) und gegebenenfalls die Auffangeinrichtung (30) im Gehäuse (12) gegen die Lotrechte und in Bezug zur Hurch die Einlassöffnung (14) gegebenen Strömungsrichtung des gasförmigen Strömungsmittels von vorne oben nach hinten unten geneigt angeordnet sind.

Hierau 3 Blatt Zeiqhnujigen .