NO841879L - Luftfilteringssystem - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse vedrører et luftfiltersystem med en

vifte som gjennom en innsugningssjakt suger uteluften inn i et lukket rom og med en forrenser som har et utløp hvorigjennom den forrensede luft ledes inn i rommet.

Ved et slikt luftfiltersystem (US-A-4 344 356) er forrenseren anordnet foran viften slik at undertrykk dannes i forrenseren. Luften strømmer inn med atmosfærisk trykk i forrenseren og trykket faller ned under utskilling av smusspartikler. Smusspartiklene samles og må fjernes for hånd eller ved hjelp av andre hjelpemidler.

Hensikten med oppfinnelsen er å anordne og utforme forrenseren på en mer fordelaktig måte.

Denne oppgave har man ifølge oppfinnelsen løst ved at viften øker trykket utover utelufttrykket og er anordnet foran forrenseren sett i luftstrømningsretningen, der forrenseren har et ytterligere utløp som er åpent til atmosfæren utenfor det lukkede rommet. På denne måte finner intet trykkfall sted i forrenseren, og det er da hovedsakelig tilstrekkelig med en vifte for å holde luftfiltersystemet i effektiv drift.

For å utforme forrenseren selvrensende, foreslåes ifølge oppfinnelsen at luftstrømmen deles opp i en forrenset og en med smusspartikler befengt luftstrøm, hvor luftstrømmen med smusspartiklene føres gjennom det ytterligere utløp. Dermed kan ikke smusspartiklene samle seg opp i forrenseren og føres umiddelbart bort til atmosfæren.

Ved et luftfiltersystem med en ett-trinnsvifte med konstant volum er viften i samsvar med oppfinnelsen anordnet ved innløpet til forrenseren som er utformet slik at trykket ved innløpet er høyere enn ved begge utløpene.

Trykket ved innløpet til forrenseren kan da være minst 0,002488 bar, fortrinnsvis minst 0,003732 bar.

Ifølge oppfinnelsen kan forrenseren også være utformet

som en skillesentrifuge.

Hvis forrenseren ikke er oppført som en skillesentrifuge, så kan den i samsvar med oppfinnelsen være utført traktformet,

og utløpet for den forrensede luft befinner seg da mellom forrenserens innløp og det ytterligere utløp og omfatter en flerhet av ribber.

Fordelaktig har da innløpet et større innløpstverrsnitt

enn det ytterligere utløp,,og innløpet, begge utløpene og den på skrå forløpende overflate av forrenseren er anordnet slik at luftstrømmen med smusspartiklene i forrenseren har en konstant hastighet, hvor forrenserens på skrå forløpende overflate danner en vinkel mellom 5 og 10° med vertikalen.

Da ribbene er anordnet i vinkel nedover i forhold til strømningsretningen, avledes det ifølge oppfinnelsen en luft-strøm slik at smusspartiklene ikke lengere kan følge med. Hensiktsmessig danner ribbene og forrenserens skrå flate med hverandre en vinkel mellom 10 og 45°, fortrinnsvis mellom 20 og 25°.

Det er en fordel at ribbene er utformet flate og anordnet slik at den forrensede luftstrøms strømningsretning i forhold til luftstrømmen med smusspartiklene avledes i en vinkel som er større enn 90° og mindre enn 110°.

Ribbene er da utformet innbyrdes parallelle og utløpet for den forrensede luft har et større innløpstverrsnitt enn innløpet.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere nedenfor ved hjelp av to eksempler og under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser en jordbrukstraktor sett fra siden og utstyrt med en kabin med et luftfiltersystem,

fig. 2 viser kabinen i større målestokk,

fig. 3 viser skjematisk en vifte med forrenseren,

fig. 4 viser et utsnitt fra fig. 3, og

fig. 5 illustrerer en ytterligere utførelse for en forrenser med vifte på oppstrømssiden.

Fig. 1 viser en jordbrukstraktor 10 med en lukket fører-kabin 12. Kabinen har et første avdelt rom 14 for betjenings-personen og et annet avdelt rom 16 for et filtersystem. Begge rommene 14 og 16 er skilt ved en skillevegg 18 med en åpning 20. I avstand fra åpningen 20 er anordnet kanalsjakter 22 hvorfra luften fra rommet 16 kan tilføres de forskjellige dyser i rommet 14. Slike kanalsjakter er beskrevet i US-A-4 344 356.

På fig. 2 er en innsugningssjakt betegnet med 24. Luften suges gjennom denne sjakt utenfra og luften er da under atmosfærisk trykk og inneholder forurensninger såsom støv, pollen osv. som kan suges inn i kabinen. Innsugningssjakten er anordnet på en side av kabinen 12, fortrinnsvis i kabinens bakre område. Innsugningen av luften skjer gjennom en med innsugningssjakten 24 i kabinen sammenkoblet vifte som øker lufttrykket til over atmosfæretrykket utenfor kabinen. Viften kan da være utført som ett-trinnsvifte med konstant sugevolum og kan øke trykket til 0,002488 bar eller fortrinnsvis til 0,003732 bar. Nedenfor viften er anordnet en forrenser som er utformet med et kjegle-aktig eller konisk innerrom 28 som vist på fig. 2 til 4 eller, som vist på fig. 5, kan være i form av en skillesentrifuge 29.

Forrenseren i form av et innelukket rom 28 består av en langstrakt huldel 30 med en på halve siden konisk forløpende overflate 32 hvis vinkel med vertikalen kan være mellom 5 til 10° og som på fig. 3 er betegnet med 8. I avhengighet av huldelens 30 lengde, kan også andre vinkler anvendes. Lengden og vinkelen er avhengig av det rommet som står til rådighet. Den konisk forløpende overflate strekker seg ifølge eksemplet over hele lengden av huldelen fra en innløpsåpning 34 ved den øvre ende til et første utløp 36 ved den nedre ende. Det sistnevnte er utformet slik at utløpets tverrsnittsflate er mindre enn inn-løpsåpningen 34. Utløps- og innløpsåpningen er imidlertid anordnet rett overfor hverandre. En krumm utforming av huldelen 30 er imidlertid også tenkelig, hvis da ikke trykkfallet gjør systemet uvirksomt. Også kan hele huldelen 30, som vist på fig. 2, være utført som avkappet kjegle. I allfall skal huldelens tverrsnittsflate avta fra innløpsåpningen 34 til utløpsåpningen 36 slik at lufthastigheten i lengderetningen holdes konstant eller omtrent konstant.

Huldelen 30 er i området for sin konisk forløpende overflate utstyrt med et annet utløp 38 som består av mange åpninger 40 som er adskilt ved hjelp av ribber 42. Åpningene 40 er da i avstand fra hverandre og ribbene kan være hensiktsmessig for-bundet med huldelen 30. Åpningene er jevnt fordelt over hele lengden av huldelen, og ribbene er i huldelen rettet nedover i en vinkel <f> (fig. 4) på 10 til 45° og fortrinnsvis fra 20 til 25°. Dermed er de på innsiden liggende ender av ribbene i større avstand fra innløpsåpningen enn de på utsiden liggende ender. Skjønt åpningenes diameter kan variere, burde åpningene av praktiske årsaker være omtrent like store og hver åpning skulle omtrent svare til tverrsnittet av det første utløp 36. Alle åpningene tilsammen skulle ha en tverrsnittsflate som er større enn innløpsåpningens34 tverrsnittsflate da det derved oppnås at trykkfallet i luften som strømmer gjennom huldelen

nedsettes.

Ved hjelp av de omtalte ribber 42, tvinges en del av luften som gjennomstrømmer huldelen til å foreta en retningsforandring og da i en vinkel som er større enn 90° og mindre enn 180°. Ribbene 42 er utformet flate og deres overfor hverandre belig-gende overflater bevirker retningsendringen for luften i bare en retning slik at trykkfallet i huldelen 30 kan reduseres til et minimum. Da den av viften 36 innsugede luft som strømmer inn i huldelen 30 har et trykk som er høyere enn det atmosfæris-ke trykk utenfor kabinen, avledes omtrent 85 til 90% av luften gjennom ribbene 42 gjennom åpningene 40. Som følge av den plutselige retningsforandring, befries den omledede del av luften fra sine smusspartikler lignende da det frembragte omlednings-momentet bevirker at smusspartiklene ikke kan følge med i den nye retning. Smusspartiklene rives med av de 10 til 15% av den ikke omledede luft og kommer sammen med denne mindre del av luften gjennom det første utløpet 36 frem til atmosfæren fordi dette utløp er i forbindelse med atmosfæren, som fremgår av fig. 2. Da trykket i huldelen er høyere enn umiddelbart bak det første utløp, strømmer partiklene ut av huldelen automatisk som følge av trykkdifferansen som råder ved det første utløpet.

Luften som er renset og strømmer gjennom åpningene 40 støtter mot et filter 44 av papir, som vist på fig. 2. Filteret ligger på nettstrømssiden av huldelen 30 og filterer ut de eventuelle smusspartikler (omtrent 5 til 10%, hvis noen). Deretter når denne luftstrøm en blandesone 46 hvor den blander seg med luften fra rommet 14. Denne luft kommer inn i blandesonen 46 gjennom et annet filter 48 ved skilleveggen som tjener til rensning av den oppbrukte kabinluft som f.eks. kan inneholde tobakksrøkpartikler og lignende. Luften fra blandesonen 4 6

føres videre gjennom en kondisjoneringsinnretning 50 med en varmeinnretning 52 og en kjøleinnretning 54. Hvilken andel av luften føres gjennom varmeinnretningen 52 eller kjøleinnret-ningen 54 er avhengig av reguleringsinnretninger 56, f.eks. svingbare klaffer eller dører som kan betjenes for hånd eller mekanisk.

Gjennom en annen vifte 58 suges luften gjennom filterene

44 og 48 og tilføres kondisjoneringsinnretningen. Den andre vifte kan være flertrinnsvifte og dermed vil kunne suge forskjellige luftmengder. Den er koblet direkte med den første vifte 26 og hjelper den første vifte ved luftgjennomstrømning gjennom filteret 44 og transporterer luften til den nedi kanalsjakten 22 som fører til de forskjellige luftdyser i rommet 14 i kabinens indre.

Også ved skillesentrifugen ifølge fig. 5 er den første vifte 26 anordnet på oppstrøms side. Slike skillesentrifuger kan være utformet som sylindriske huldeler hvor det som regel finnes to eller flere huldeler som er anordnet parallelt med hverandre og har en eller flere indre spiraler. Derved vil de tyngre smusspartikler og lignende som følge av sentrifugalkraf-ten presses utover mot sentrifugens 29 ytre omkrets, mens en renset luftstrøm transporteres i lengderetningen helt til ut-løpet 60 ved sentrifugens ende. Da skillesentrifugen 29 er anordnet på nettstrøms side av den første vifte 26,kan luften som strømmer ut gjennom utløpet 60 og den som er renset nå gjennom filteret 44 inn til blandesonen 46. Skillesentrifugen 2 9 er dessuten utstyrt med et annet utløp 6 2 i form av flere i omkretsen utformede åpninger som slipper gjennom smusspartiklene og omtrent 10% av luftstrømmen til en smusskasse 64. Kas-sen er utformet konisk og avsmalner nedover til en smal åpning 66 som munner ut i atmosfæren. Dette luftfiltersystem arbeider på lignende måte som systemet ifølge fig. 2 til 4. Også her er luften i skillesentrifugen og ved utløpet 62 høyere enn det at-mosfæriske trykk. Trykkdifferansen ved utløpet 62 bevirker at smusspartiklene lett kan komme ut av smusskassen 64 ut i atmosfæren .

Begge forrensere har det tilfelles at luftstrømmen som er forurenset med smusspartikler kan uten tilfeldige hjelpemidler strømme ut i atmosfæren. Dette bevirkes av den foran forrenseren anordnede vifte 26 som dessuten bidrar til at trykkfallet i forrenseren holdes så lite som mulig og at forrenserene stadig renses. Derved blir levetiden for de i luftfiltersystemet anordnede vanlige filtere 44 og 48 forlenget samtidig som intervallene mellom vedlikeholdsarbeidene blir lengere.

Ved innløpet til innsugningssjakten 24 kan det også an-ordnes luftslisser 68 eller en sikt, slik at større fremmed-legemer, såsom stein, blad, gress og lignende som vil virvles opp i det området hvor traktoren eller lignende arbeidskjøretøy arbeider ikke vil kunne komme inn i innløpssjakten 24.

Selvfølgelig kan det ovenfor beskrevne filtersystem også benyttes for stasjonære redskaper eller innretninger.

Claims (13)

1. Luftfiltersystem med en vifte (26) som gjennom en innsug-ningss jakt (24) suger uteluften inn i et lukket rom (14, 16) og med en forrenser (28, 29) som har et utløp (38), hvorigjennom den forrensede luft ledes inn i rommet, karakterisert ved at viften (26) øker trykket til et høyere trykk enn uteluftens og er anordnet på oppstrøms-siden i forhold til forrenserens (28, 29) luftstrømningsretning, og hvor forrenseren har et ytterligere utløp (36) som åpner mot atmosfæren utenfor de lukkede rom (14, 16).

2. Luftfiltersystem ifølge krav 1, karakterisert ved at forrenseren (28, 29) er formet slik at den inndeler luftstrømmen i en forrenset og en med smusspartikler befengt luftstrøm, hvor luftstrømmen med smusspartiklene ledes gjennom det ytterlige utløp (36).

3. Luftfiltersystem ifølge krav 1 eller 2, hvor viften (26) er en ett-trinnsvifte med konstant volum, karakterisert ved at viften (26) er anordnet ved innløpet (34) til forrenseren (28, 29) og er utformet slik at trykket ved innløpet (34) er hø yere enn ved de to utløp (36, 38).

4. Luftfiltersystem ifølge ett eller fler av de foregående krav, karakterisert ved at trykket ved forrenserens (28, 29) innløp (34) er i det minste 0,002488 bar, fortrinnsvis minst 0,003732 bar.

5. Luftfiltersystem ifølge krav 1, karakterisert ved at forrenseren er utført som en skillesentrifuge (29).

6. Luftfiltersystem ifølge krav 1, karakterisert ved at forrenseren (28) er traktformet og utløpet (38) for den forrensede luft befinner seg mellom dennes innløp (34) <;> og det ytterligere utløp (36) og omfatter flere ribber (42).

7. Luftfiltersystem ifølge krav 6, karakterisert ved at innløpet (34) har et større innløpstverrsnitt enn det ytterlige utløp (36), hvor innløpet (34), begge utløp (36, 38) og forrenserens (28) på skrå forløpende overflate (32) er anordnet slik at hastigheten i luftstrømmen med smusspartiklene i forrenseren er konstant.

8. Luftfiltersystem ifølge krav 6, karakterisert ved at forrenserens (28) skråflate danner en vinkel mellom 5 og 10° med vertikalen.

9. Luftfiltersystem ifølge krav 6, karakterisert ved at ribbene (42) er bøyd nedover i vinkel i forhold til strømningsretningen.

10. Luftfiltersystem ifølge krav 6, karakterisert ved at ribbene (42) danner en vinkel mellom 10 og 45°, fortrinnsvis mellom 20 og 25° med forrenserens (28) skrå overflate (32) .

11. Luftfiltersystem ifølge krav 6, karakterisert ved at ribbene (42) er utformet flate og er anordnet slik at den forrensede luftstrø ms strø mningsretning i forhold til luft-strømmen med smusspartiklene avledes i en vinkel som er større enn 90° og mindre enn 180°.

12. Luftfiltersystem ifølge krav 6, karakterisert ved at ribbene er utført innbyrdes parallelle.

13. Luftfiltersystem ifølge krav 6, karakterisert ved at utløpet (38) for den forrensede luft har større inn-løpstverrsnitt enn innløpet (34).