DE2000827A1 - Trocken arbeitender Luftreiniger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen trocken arbeitenden Luftreiniger mit einem allgemein zylindrischen Gehäuse, in dem eine allgemein zylindrische Filterelementanordnung montiert ist, die mit dem Gehäuse einen Ringraum begrenzt, wobei das Gehäuse und die Filterelementanordnung so ausgebildet sind, daß der Luft in dem Ringraum eine wendelförmige Drallbewegung erteilt und dadurch der Staub in dem Gehäuse auswärts zu einer Abgabeeinrichtung zentrifugiert wird.

Eine Vorrichtung dieser Art ist in der USA-Patentschrift 3 319 404 beschrieben. Sie hat den Nachteil eines insgesamt niedrigen Wirkungsgrades der Reinigung, insbesondere der Vorreinigung, so daß zur Wertung bzw. Instandhaltung verhältnismäßig häufig aufwendige Arbeiten erforderlich sind, die kostspielige Betriebsunterbrechungen verursachen können.

Ein Hauptziel der Erfindung besteht darin, einen derartigen Luftreiniger mit einer verbesserten Vorrichtung zum Austragen von Staub und anderen Fremdstoffteilchen zu versehen.

Ein Luftreiniger der eingangs erwähnten Art ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine Staubaustragvorrichtung mit einer Staubaustragöffnung, die mit dem Ringraum zwischen dem Gehäuse und der Filterelementanordnung in Verbindung steht, durch eine Luftfördereinrichtung, die an der Staubaustragöffnung eine Saugwirkung erzeugt und durch einen motorischen Antrieb für die Luftfördereinrichtung.

Die Erfindung schafft somit einen trocken arbeitenden Luftreiniger mit einem allgemein zylindrischen Gehäuse, das am einen Ende eine Lufteintrittsöffnung und am anderen Ende eine Austrittsöffnung für Reinluft hat. Das Gehäuse ist so ausgebildet, daß es der darin befindlichen Luft eine wendelförmige Drallbewegung erteilt, so daß Staubteilchen auswärts zentrifugiert werden. In dem Gehäuse ist eine allgemein zylindrische, ringförmige Filterelementanordnung zentral angeordnet. Der Luftreiniger besitzt ferner eine Staubaustragvorrichtung, die eine Staubaustragöffnung, eine an der Staubaustragöffnung eine Saugwirkung erzeugende Luftfördereinrichtung und einen motorischen Antrieb für die Luftfördereinrichtung aufweist.

Der vollkommen trockene arbeitende Luftreiniger nach der Erfindung hat somit eine verbesserte Einrichtung zum Austragen von in der Luft suspendierten Staubteilchen, die durch eine Eintrittsöffnung in den Luftreiniger gesaugt worden sind. Er besitzt eine sehr hohe Staubkapazität. Die einströmende Luft wird zentrifugiert und mehreren Filtriervorgängen unterworfen, wobei in jedem Filtriervorgang verschieden große Staubteilchen entfernt werden. Der erfindungsgemäße Luftreiniger hat eine große Lebensdauer und arbeitet mit hohem Wirkungsgrad, indem er die Staubteilchen schon während einer Vorreinigung aus einer Staubaustragöffnung ausbringt und bewirkt, daß die Luft in einer wendelförmigen Bewegung bis zu der Reinluftaustrittsöffnung durch das Gehäuse strömt. Dabei erfordert er nur minimale Instandhaltung.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung hervor. Darin zeigt:

Fig. 1 in einer Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einen erfindungsgemäßen Luftreiniger mit einer Staubaustragvorrichtung,

Fig. 2 in größerem Maßstab einen Schnitt durch die Staubaustragvorrichtung und

Fig. 3 eine Stirnansicht zu Fig. 1.

Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel eines trocken arbeitenden Luftreinigers 10 gemäß der Erfindung besitzt ein allgemein zylindrisches Gehäuse 12, in dem eine allgemein zylindrische Filterelementanordnung 14 montiert ist. Das zylindrische Gehäuse 12 hat vorzugsweise an einem Ende eine tangential angeordnete Lufteintrittsöffnung 16 und am anderen Ende eine zentral oder axial angeordnete Reinluft-Austrittsöffnung 18. Längs des Bodens des Gehäuses 12 ist eine Staubaustragvorrichtung 20 angeordnet, die zum Austragen von Staub und anderen Fremdkörperteilchen dient.

Das Gehäuse 12 und die Filterelementenanordnung 14 sind so im Abstand voneinander angeordnet, daß im Innern des Gehäuses ein Ringraum 22 vorhanden ist. Da die Eintrittsöffnung

16 tangential angeordnet ist, strömt die Luft in das Gehäuse 12 entlang seinem Umfange ein, so daß in dem Ringraum 22 eine wendelförmige Drallbewegung erzeugt wird. Durch diese Bewegung werden der Staub und andere Teilchen zu der Wand des Gehäuses 12 hin zentrifugiert, von wo sie in die Staubaustragvorrichtung 20 austreten.

Gemäß Fig. 1 kann die Filterelementanordnung 14 aus einem innen angeordneten Kern 24 bestehen, der von einem geeigneten Filtermaterial 26 umgeben ist. Das Filtermaterial kann von einer perforierbaren, äußeren Abschirmung 28 aus Blech umgeben sein. Auf das Ende der Filterelementanordnung 14 ist vorzugsweise eine Endkappe 30 aufgesetzt. Man kann eine Dichtung 32 vorsehen, die an einer ebenen Fläche einer ringförmigen Endscheibe 34 des Gehäuses angreift.

Das Gehäuse 12 kann an seinem Eintrittsende mit einer zylindrischen Abschirmung 35 versehen sein, die ein geeignetes Stück weit in das Gehäuse hineinragt, aber etwas größer ist als das Filterelement 14, so daß es im Abstand 36 von ihm angeordnet ist. Die Abschirmung 35 verhindert, daß die einströmende, schmutzige Luft direkt auf das Filterelement 14 auftrifft. Die Zuluft wird vielmehr im Abstand 36 von dem Filterelement 14 geführt, so daß dieses in seiner ganzen

Länge ausgenutzt werden kann. Vorzugsweise ist die Eintrittsöffnung 16 wie im Ausführungsbeispiel tangential, doch ist dies nicht unbedingt erforderlich. Beispielsweise kann die Eintrittsöffnung 16 einen axialen Ringraum am linken Ende des Gehäuses 12 bilden oder radial auf der Seite des Gehäuses angeordnet sein, wobei innen Leitschaufeln oder Leitflächen vorgesehen sind, die der schmutzigen Luft eine tangentiale Drallbewegung erteilen.

Mit Hilfe einer Schraube oder eines Stehbolzens 38 wird auf die Filterelemente 14 ein Axialdruck ausgeübt und die Dichtung 32 dichtend gegen die ringförmige Endscheibe 34 gedrückt. Man erhält dadurch an der Austrittsöffnung 18 einen dichten Abschluß.

Die Reinluft-Austrittsöffnung 18 wird von einem Rohrstutzen gebildet, der von der Endscheibe 34 vorsteht und mit einem Motor oder einem anderen Luftverbraucher verbunden sein kann. In dem Ausführungsbeispiel befindet sich die Reinluftaustrittsöffnung 18 an dem der Eintrittsöffnung 16 entgegengesetzten Ende. Es versteht sich jedoch, daß die Anordnung dieser Öffnungen auch umgekehrt sein oder beide sich an demselben Ende befinden können. In Fig. 1 ist eine Halteeinrichtung 40 gezeigt, die beispielsweise die Form eines

Drahtbügels hat und das Filterelement 14 einwandfrei zentriert. Dieses Filterelement ist zur Reinigung oder zum Auswechseln herausnehmbar. Die Halteeinrichtung 40 ist in dem Ausführungsbeispiel im Inneren des Filterelements angeordnet. Sie könnte aber auch außen in Form einer ringförmigen Abschirmung oder einer Ringschulter oder mehrerer Haltevorsprünge ausgebildet sein. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, an dem geschlossenen Ende eine Halteeinrichtung vorzusehen, die das einwandfreie Zentrieren des Filterelements unterstützt.

Das Gehäuse 12 ist an seinem Austrittsende mit einer geeigneten Öffnung 42 für Staub, Schmutz oder andere Fremdstoffteilchen versehen. Gemäß Fig. 1 und 3 ist die Austragvorrichtung 20 in nächster Nähe der Öffnung 42 angeordnet. Über der Staubaustragöffnung 42 ist an dem Gehäuse ein Zwischen- oder Formstück 44 o. dergl. befestigt, beispielsweise angeschweißt. Das Gehäuse 12 kann von einer geeigneten Schelle 46 umgeben sein, die mit einem Befestigungselement 50 lösbar befestigt ist und dazu dient, die Staubaustragvorrichtung 20 in der richtigen Stellung festzuhalten.

Fig. 2 zeigt Einzelheiten der Staubaustragvorrichtung 20. Sie besitzt eine Staubaustragöffnung 52, eine Luftfördereinrichtung, die an der Öffnung 52 einen Sog erzeugt, und einen motorischen Antrieb für die Luftfördereinrichtung.

Die Öffnung 52 steht mit dem Ringraum 22 zwischen dem Gehäuse und der Filterelementanordnung in Verbindung und wird von der Ausnehmung 42 im Boden des Gehäuses 12, dem Zwischenstück 44 und dem oberen Teil eines Deckels 54 der Luftfördereinrichtung gebildet. Das Zwischenstück 44 und der Deckel 54 können durch einen Klemmring 56 dicht miteinander verbunden sein. Aus dem offenen unteren Ende 58 des Deckels 54 treten Staub und andere Fremdstoffteilchen in die Atmosphäre aus.

Die Luftfördereinrichtung, die zum Erzeugen einer Saugwirkung an der Öffnung 52 dient, ist vorzugsweise ein Gebläse oder ein Ventilator 60. Das Gebläse bzw. der Ventilator 60 kann in nächster Nähe der Öffnung 52 oder im Abstand von dem eigentlichen Luftreiniger 10 angebracht sein, sofern nur an der Öffnung 52 eine genügend starke Saugwirkung erzeugt wird. Ein mit einem oder zwei Laufrädern versehenes Turbogebläse, das von einem Elektromotor 62 angetrieben wird, wie er für Hilfseinrichtungen in Kraftfahrzeugen Verwendung findet, hat sich als gut brauchbar erwiesen.

Der Elektromotor 62 kann mit dem Gebläse bzw. dem Ventilator 60 durch eine Antriebswelle 64 verbunden sein. Der

Antrieb wird durch eine geeignete Halteeinrichtung, die z.B. Platten 66 und 68, Schrauben 70, Muttern 72 und Schrauben 74 aufweist, in der richtigen Stellung gehalten.

Nachstehend wird die Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes beschrieben:

Die zu reinigende Luft wird durch die Eintrittsöffnung 16 in das Gehäuse 12 eingeführt und bewegt sich in einer Drallströmung zu der Reinluft-Austrittsöffnung 18 hin. Infolge dieser Drallströmung der Luft werden Staub-, Schmutz- und andere Fremdkörperteilchen zu dem Umfang des zylindrischen Gehäuses 12 hin zentrifugiert. Unter der Wirkung der Fliehkraft und der Schwerkraft bewegt sich der Staub durch die Öffnung 42 im Boden des Gehäuses 12 in die Staubaustragvorrichtung 20. Der übrige Staub wird entfernt, wenn die mit einer Drallbewegung strömende Luft durch die Filterelementanordnung 14 einwärtstritt. Danach strömt die reine Luft axial durch die Luftaustrittsöffnung 18 aus.

Die Staubaustragvorrichtung 20 bewirkt eine Luftströmung aus dem Innern des Gehäuses 12 in die Atmosphäre. Zum Erzeugen dieser Luftströmung muß das Gebläse bzw. der Ventilator 60 den Unterdruck überwinden, der im Gehäuse 12 durch die Wirkung des Luftverbrauchers erzeugt wird, an den der Luftreiniger angeschlossen ist. Dieser Luftverbraucher kann beispielsweise ein Verbrennungsmotor sein. Der in den Luftreiniger 10 eingesaugte, in der Luft befindliche Staub wird von dem Luftstrom durch das Gebläse bzw. den Ventilator 60 getragen und dann an die Atmosphäre abgegeben.

Die Staubaustragvorrichtung 20 verbessert den Wirkungsgrad der Vorreinigung und erhöht die Staubkapazität des Luftreinigers 10. Infolge der erhöhten Staubkapazität des Luftreinigers haben dessen Teile eine längere Lebensdauer. Außerdem wird dank der Verwendung der erfindungsgemäßen Staubaustragvorrichtung 20 die Betriebszeit heraufgesetzt, nach der eine Reinigung oder Wartung der Teile des Luftreinigers erforderlich ist. Dadurch werden beträchtliche Kosten eingespart. Je häufiger nämlich der Luftreiniger gewartet werden muß, desto teurer sind seine Gesamtkosten.

Durch das erzwungene Austragen des Staubes über die Staubaustragöffnung 42 wird die von dem Filterelement 14 aufzunehmende Staubmenge herabgesetzt. Infolgedessen nimmt der Gesamtwirkungsgrad der Vorreinigung beträchtlich zu. Schon eine geringe Erhöhung des Wirkungsgrades der Vorreinigung führt zu einer weiteren Verlängerung der Lebensdauer des

Filterelements und zu einer entsprechenden Herabsetzung des Arbeitsaufwandes zum Warten der Vorrichtung.

In dem Ausführungsbeispiel befindet sich die Staubaustragöffnung 42 an der Seitenwand. Sie kann aber auch am Ende oder an einer Kante angeordnet sein.

Claims (6)

1. Trocken arbeitender Luftreiniger mit einem allgemein zylindrischen Gehäuse, in dem eine allgemein zylindrische Filterelementanordnung montiert ist, die mit dem Gehäuse einen Ringraum begrenzt, wobei das Gehäuse und die Filterelementanordnung so ausgebildet sind, daß der Luft in dem Ringraum eine wendelförmige Drallbewegung erteilt und dadurch der Staub in dem Gehäuse auswärts zentrifugiert wird, gekennzeichnet durch eine Staubaustragvorrichtung (20) mit einer Staubaustragöffnung (42), die mit dem Ringraum (22) zwischen dem Gehäuse (12) und der Filterelementanordnung (14) in Verbindung steht, durch eine Luftfördereinrichtung (60), die an der Staubaustragöffnung (42) eine Saugwirkung erzeugt, und durch einen motorischen Antrieb (62) für die Luftfördereinrichtung.

2. Luftreiniger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Staubaustragöffnung (42) am Boden des Gehäuses (12) befindet.

3. Luftreiniger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftfördereinrichtung (60) aus einem Gebläse, insbesondere einem Turbogebläse mit zwei Laufrädern besteht.

4. Luftreiniger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftfördereinrichtung (60) in nächster Nähe der Staubaustragöffnung (42) angeordnet ist.

5. Luftreiniger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der motorische Antrieb (62) aus einem Elektromotor besteht.

6. Luftreiniger nach wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Halterung (40) für die Staubaustragvorrichtung (20) in nächster Nähe der Staubaustragöffnung (42) angeordnet ist.